ABNT NBR 16796 2020

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edição
ABNT NBRNORMA 
BRASILEIRA
ICS
Número de referência 
7 páginas
ISBN 978-65-5659-517-7
16796
Primeira
28.10.2020
Solo — Método padrão para avaliação de energia 
em SPT
Solo — Standard method for energy evaluation in SPT
93.020; 13.080.05
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escrito da ABNT.
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Prefácio ...............................................................................................................................................iv
1 Escopo ................................................................................................................................1
2 Referência normativa .........................................................................................................1
3	 Termos	e	definições	 ..........................................................................................................1
4 Símbolos e abreviaturas ....................................................................................................2
5	 Significado	e	uso ................................................................................................................3
6 Aparelhagens ......................................................................................................................3
6.1	 Dispositivo	para	efetuar	medições ...................................................................................3
6.2 Transdutor de força ............................................................................................................3
6.3	 Dispositivo	para	medir	acelerações .................................................................................3
6.4 Sistema de aquisição e digitalização de dados ..............................................................4
6.5 Conversor analógico/digital ..............................................................................................4
6.6 Acelerômetro ......................................................................................................................4
6.7 Frequência de calibração ..................................................................................................4
7 Procedimento .....................................................................................................................5
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Sumário Página
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Prefácio
A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o Foro Nacional de Normalização. 
As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB), 
dos Organismos de Normalização Setorial (ABNT/ONS) e das Comissões de Estudo Especiais 
(ABNT/CEE), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas pelas partes interessadas 
no tema objeto da normalização.
Os Documentos Técnicos ABNT são elaborados conforme as regras da ABNT Diretiva 2.
A ABNT chama a atenção para que, apesar de ter sido solicitada manifestação sobre eventuais 
direitos de patentes durante a Consulta Nacional, estes podem ocorrer e devem ser comunicados 
à ABNT a qualquer momento (Lei nº 9.279, de 14 de maio de 1996).
Os Documentos Técnicos ABNT, assim como as Normas Internacionais (ISO e IEC), são voluntários 
e não incluem requisitos contratuais, legais ou estatutários. Os Documentos Técnicos ABNT 
não substituem Leis, Decretos ou Regulamentos, aos quais os usuários devem atender, tendo 
precedência sobre qualquer Documento Técnico ABNT.
Ressalta-se que os Documentos Técnicos ABNT podem ser objeto de citação em Regulamentos 
Técnicos. Nestes casos, os órgãos responsáveis pelos Regulamentos Técnicos podem determinar 
as datas para exigência dos requisitos de quaisquer Documentos Técnicos ABNT.
A ABNT NBR 16796 foi elaborada no Comitê Brasileiro da Construção Civil (ABNT/CB-002), pela 
Comissão de Estudo de Execução de Sondagens de simples reconhecimento (CE-002.152.004). 
O Projeto circulou em Consulta Nacional conforme Edital nº 07, de 26.07.2019 a 23.09.2019.
Esta ABNT NBR 16796:2020 não se aplica aos projetos de construção que tenham sido protocolados 
para aprovação no órgão competente pelo licenciamento anteriormente à data de sua publicação 
como Norma Brasileira, nem àqueles que venham a ser protocolados no prazo de até 180 dias após 
esta data.
O Escopo em inglês da ABNT NBR 16796 é o seguinte:
Scope
This Standard specifies the method for assessing the amount of energy transferred to the stem 
assembly due to hammer impact during the test (SPT). This amount of energy allows determining the 
efficiency of the equipment used to carry out the test.
Knowing the efficiency is possible to compare N values obtained with different equipment.
The methods used by this Standard to specify how data is collected, calculated, or recorded are not 
directly related to how data can be used in projects or other applications, as this is not contemplated 
in its scope.
This testing method is not intended to address all safety issues, if any, associated with its use, 
 it is the user’s responsibility, prior to its use, to establish appropriate safety practice and to determine 
the applicability of regulatory limitations.
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Solo — Método padrão para avaliação de energia em SPT
1 Escopo
Esta Norma especifica o método para avaliar a quantidade de energia transferida ao conjunto 
de hastes devida ao impacto do martelo durante o ensaio (sondagem de simples reconhecimento) 
(SPT). Esta quantidade de energia permite determinar a eficiência do equipamento utilizado para 
a realização do ensaio.
Conhecendo-se a eficiência é possível então comparar valores de N obtidos com diferentes 
equipamentos.
Os métodos usados por esta Norma para especificar como os dados são coletados, calculados, 
ou gravados não estão diretamente relacionados à forma como os dados podem ser usados 
em projetos ou outras aplicações, uma vez que isso não está contemplado no seu escopo.
Este método de ensaio não pretende abordar todas as questões de segurança, se houver alguma, 
associada ao seu uso, é de responsabilidade do usuário, antes da sua utilização, estabelecer prática 
adequada de segurança e determinar a aplicabilidade de limitações regulamentares.
2 Referência normativa
O documento a seguir e citado no texto de tal forma que seus conteúdos, totais ou parciais, constituem 
requisitos para este Documento. Para referências datadas, aplicam-se somente as edições citadas. 
Para referências não datadas, aplicam-se as edições mais recentes do referido documento (incluindo 
emendas).
ABNT NBR 6484, Solo – Sondagem de simples reconhecimento com SPT – Método de ensaio
3 Termos	e	definições	
Para os efeitos deste documento, aplicam-se os termos, definições e abreviaturas da ABNT NBR 6484 
e os seguintes.
3.1 
golpe de marteloação da queda do martelo de uma altura-padrão de 75 cm e impactando na cabeça de bater
NOTA cada golpe do martelo corresponde uma sucessão de impactos
3.2 
impacto
contato instantâneo entre o martelo e a cabeça de bater
3.3 
impedância das hastes
propriedade da haste de perfuração igual ao seu módulo de elasticidade multiplicado pela área 
da seção transversal e dividido pela velocidade de propagação das ondas de tensão causadas pelo 
impacto do martelo
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3.4 
acelerômetro
sensor que mede os valores de aceleração das partículas de uma seção de haste devido à propa-
gação de uma onda de tensão causada pelo golpe do martelo
3.5 
transdutor de força
dispositivo elétrico destinado a medir forças normais na haste, devido à propagação de uma onda 
de tensão causada pelo golpe do martelo
3.6 
haste instrumentada
segmento de haste com no mínimo 300 mm de comprimento preferencialmente com a mesma impe-
dância da haste a ser utilizada no equipamento a ser calibrado
3.7 
conjunto	de	medições
conjunto de dados de medições de energia para todos os golpes correspondentes a uma determinada 
profundidade
4 Símbolos e abreviaturas
EFV é a quantidade de energia transmitida à composição de hastes de perfuração devido 
 a um golpe de martelo, durante todo o evento desse golpe (ver 7.1.15).
EP é a energia potencial teórica do martelo posicionado em uma altura específica 
 acima da superfície de impacto.
EP* é a energia potencial corrigida, considerando a penetração do amostrador.
η = (EFV/EP) é a razão entre a quantidade de energia transmitida ao topo da composição de hastes 
 de perfuração e a quantidade de energia potencial teórica.
L é a distância entre a posição dos transdutores na haste instrumentada e a extre- 
 midade inferior do amostrador.
c é a velocidade teórica da onda de tensão no aço (≈ 5 100 m/s).
A é a área da seção transversal da haste.
E é o módulo de elasticidade do aço da haste.
2 L/c é o intervalo de tempo necessário para a onda de tensão, que se desloca desde a 
 seção instrumentada com uma velocidade c, atingir a extremidade inferior do amos- 
 trador e retornar para a seção de medições.
v(t) é a velocidade das partículas na seção instrumentada da haste, determinada pela 
 integração da aceleração das partículas em função do tempo.
F(t) é a força normal na seção instrumentada.
Z é a impedância das hastes.
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5 Significado	e	uso
5.1 O valor de N depende não só das propriedades do solo, mas também da eficiência do equi-
pamento utilizado no ensaio SPT. A determinação da energia transferida permite avaliar variações 
do valor de N resultante de diferenças nos equipamentos e nos modos de operação.
5.2 Existe uma relação linear aproximada entre a penetração incremental de um amostrador 
no solo e a quantidade de energia do martelo que é transferida para a composição de hastes de per-
furação e, portanto, uma relação inversa aproximada entre o valor de N e essa energia transferida.
6 Aparelhagens
6.1 Dispositivo	para	efetuar	medições
6.1.1 Uma haste instrumentada, conforme definido em 3.6, utilizada para medir acelerações 
e forças normais, causadas pela propagação de uma onda de tensão causada pelo golpe do martelo. 
A haste instrumentada deve ter uma impedância igual a das hastes de perfuração e a sua resistência 
deve ser tal que os golpes de martelo não causem deformações permanentes. Caso necessário, 
a haste instrumentada deve ser tratada termicamente para atingir esta resistência.
6.1.2 Na haste instrumentada são instalados um transdutor de força e um par de acelerômetros, 
em posições diametralmente opostas.
6.1.3 A seção onde são instalados os dispositivos de medição deve estar localizada a uma distância 
igual ou superior a três diâmetros das extremidades.
6.1.4 Os dispositivos de medição devem estar devidamente impermeabilizados e mecanicamente 
protegidos. A haste instrumentada deve ser instalada no topo da composição de hastes de perfuração, 
logo abaixo da cabeça de bater. Assim, a energia devida ao impacto do martelo é transmitida pela 
cabeça de bater e da haste instrumentada à composição de hastes de perfuração. Tanto o transdutor 
de força como os acelerômetros devem receber uma proteção impermeabilizante.
6.2 Transdutor de força
6.2.1 As forças normais atuantes nas hastes de perfuração devem ser medidas por um transdutor 
de força, montado na haste instrumentada.
6.2.2 Esse transdutor deve ser constituído de pares de extensômetros elétricos fixados diametral-
mente opostos na superfície da haste, formando um circuito de ponte completa.
6.2.3 Transdutores de força que causem alterações substanciais na impedância das próprias hastes, 
não podem ser usados.
6.2.4 Os transdutores de força devem ser periodicamente calibrados conforme sua utilização, sendo 
mandatória a calibração a cada 5 anos.
6.3 Dispositivo	para	medir	acelerações
6.3.1 Acelerações devem ser medidas com um conjunto de dois acelerômetros, fixados diametral-
mente opostos na haste instrumentada, a uma distância máxima de 100 mm da seção onde são 
medidas as forças.
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6.3.2 As direções dos eixos dos acelerômetros devem coincidir com o eixo da haste instrumentada. 
Os acelerômetros são fixados com o auxílio de pequenos suportes metálicos rígidos, com formato 
aproximadamente cúbico, que podem ser colados, parafusados ou soldados à haste instrumentada. 
Os suportes devem apresentar uma geometria tal que não gerem vibrações adicionais ao sistema. 
Suportes plásticos ou suportes salientes que possam estar sujeitos à flexão durante o impacto, 
não podem ser usados.
6.3.3 Acelerômetros devem apresentar resposta linear de pelo menos 10 000 g e resposta de 
frequência utilizável de pelo menos 4.5 kHz. Os sinais de aceleração devem ser integrados em relação 
ao tempo para se obter sinais de velocidade em função do tempo.
6.3.4 Os acelerômetros devem ser periodicamente calibrados conforme sua utilização, sendo 
mandatória a calibração a cada 5 anos.
6.4 Sistema de aquisição e digitalização de dados
6.4.1 Os sinais de força e aceleração gerados pelo impacto do martelo devem ser transmitidos 
a um sistema de aquisição de dados, que funcionando acoplado a um computador ou a um sistema 
dedicado, permita a gravação, o processamento e a exibição desses dados.
6.4.2 O dispositivo deve ser capaz de proporcionar condicionamento de sinal e fornecer energia 
de excitação para todos os transdutores.
6.4.3 Os dados devem ser digitalizados com uma resolução mínima de 12 bits.
6.4.4 Os sinais dos transdutores individuais para cada golpe devem ser permanentemente arma-
zenados em formato digital, devendo cada sinal registrado corresponder a um tempo total após o 
impacto suficiente para assegurar que todo o movimento da haste tenha cessado no final do registro.
6.5 Conversor analógico/digital
Os dados devem ser analisados com o auxílio de planilhas eletrônicas ou programas específicos.
O computador deve ter memória suficiente para analisar simultaneamente todos os dados corres-
pondentes a um golpe de martelo.
6.6 Acelerômetro
Os acelerômetros devem ser calibrados com uma acurácia de ± 3 %, utilizando uma barra de 
Hopkinson, com um impacto aço-aço de pelo menos 2 000 g. A barra de Hopkinson deve ser de aço, 
com pelo menos10 m de comprimento e sem juntas ou soldas.
A barra impactante também deve ser de aço, com a mesma seção transversal da barra de Hopkinson 
e o comprimento entre 3 m e 6 m. Como as velocidades determinadas pela integração dos sinais 
de aceleração são teoricamente proporcionais às deformações medidas na barra de Hopkinson, 
pode-se então verificar o fator de calibração do acelerômetro.
6.7 Frequência de calibração
Calibrar os transdutores de força e os acelerômetros em períodos regulares ou da frequência de 
utilização, conforme requerido pelo plano de controle de qualidade da empresa, projeto ou como 
recomendado pelo fabricante.
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7 Procedimento
7.1 Antes de iniciar medições de energia, observar uma sequência de golpes no ensaio em anda-
mento, para verificar a existência de alguma anormalidade. Uma sequência preliminar de golpes tem 
por objetivo preparar o equipamento e os operadores para as condições normais de funcionamento.
7.1.1 Registrar informações, incluindo o tipo de equipamento usado para perfuração, tipo de martelo, 
condição da corda e disposição da roldana do topo do tripé. Para martelos de segurança, registrar 
o comprimento da haste-guia, indicando se esta é sólida ou oca. Para martelos automáticos, anotar 
o sistema de levantamento, altura de queda e a frequência de golpes. Observar as condições de 
funcionamento do martelo, como oxidação, verticalidade, ou deficiência na lubrificação. Registrar 
as dimensões da composição de hastes de perfuração, incluindo diâmetros internos e externos, 
comprimentos de cada haste individual e o tipo de luva utilizado. Não é permitida a combinação de 
hastes com seções transversais variadas (por exemplo, AW com NW).
7.1.2 Como parte da energia é consumida pela rotação e atrito das roldanas, é importante observar 
as suas condições de funcionamento. Como a falta de verticalidade pode afetar o sistema de queda 
do martelo, a composição de hastes deve ser alinhada o mais verticalmente possível.
7.1.3 Registrar informações do ensaio, incluindo o nome do projeto, o nome e a localização da 
sondagem, os nomes dos operadores, as elevações de referência, a profundidade do amostrador, 
e qualquer outra informação descritiva considerada útil. Registrar quaisquer condições ou requisitos 
incomuns que possam afetar os resultados do ensaio.
7.1.4 Registrar as características da haste instrumentada e das hastes de perfuração, incluindo 
diâmetros, massa por comprimento linear, áreas das seções transversais, distância entre os transdu-
tores e extremidade inferior do amostrador.
7.1.5 Verificar se os cabos estão devidamente conectados aos sensores.
7.1.6 Instalar a haste instrumentada no topo da composição de hastes de perfuração. Todas as 
hastes da composição, incluindo a haste instrumentada, devem ser de aço, possuir o mesmo diâmetro 
e mesma área nominal. As luvas devem estar devidamente apertadas
7.1.7 Conectar os cabos ao sistema de aquisição de dados. Com o programa utilizado para a 
aquisição dos dados, verificar se todos os sensores estão respondendo e funcionando corretamente. 
Seguir os procedimentos recomendados pelos fabricantes.
7.1.8 Acionar o martelo e gravar os dados utilizando o sistema de aquisição de dados.
7.1.9 Verificar a qualidade das medições por meio do exame dos gráficos dos sinais.
7.1.10 Quando as hastes de perfuração e a haste instrumentada tiverem áreas idênticas, os sinais 
de força e os sinais de velocidade multiplicados pela impedância devem ser aproximadamente iguais 
durante o intervalo de tempo que vai do instante logo após o primeiro impacto até o instante igual a 2 L/c.
7.1.11 Os sinais de velocidade e de força, correspondentes a sucessivos golpes, devem ser geral-
mente similares.
7.1.12 Ao final do evento do golpe, os sinais de velocidade e de forças devem ser aproximadamente 
nulos.
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7.1.13 Se o sinal de força se tornar temporariamente menor que o produto do sinal de velocidade 
multiplicado pela impedância das hastes, antes do instante 2 L/c, as conexões não estão devidamente 
apertadas. Conexões frouxas reduzem a transferência de energia. Caso isso seja observado, 
os operadores devem ser instruídos para reapertar todas as luvas.
7.1.14 Se os dados coletados forem de boa qualidade, os sinais de aceleração correspondentes 
a um dos acelerômetros devem ser similares aos sinais correspondentes ao outro acelerômetro. 
Este é o método mais adequado para avaliação da qualidade e da confiabilidade dos sinais obtidos.
7.1.15 Realizar medições, com dados de boa qualidade, em pelo menos três profundidades do 
terreno, utilizando o equipamento SPT da forma mais rotineiramente possível. Para cada profundidade, 
é recomendável realizar medições para todos os golpes do martelo e considerar a média das 
quantidades de energia medidas, desconsiderando-se os golpes aplicados durante o primeiro intervalo 
de 15 cm. Registrar o número de golpes (N) e a profundidade de penetração do amostrador para cada 
profundidade do furo de sondagem.
Calcular a quantidade de energia (EFV) transferida à composição de hastes por meio da seguinte 
expressão:
( ) ( )2
1
t
t
EFV F t v t dt= ∫
onde
t1 é o instante quando se inicia o evento do golpe;
t2 é o primeiro instante quando as velocidades se tornam aproximadamente nulas, ou seja, 
 o instante de máxima transmissão de energia para a haste.
A integração deve ser feita até o final do evento do golpe, ou seja, incluindo todos os impactos, 
tomando como EFV o valor máximo da energia transferida. Pequenos desvios no tempo entre a força 
e a velocidade devem ser eliminados pelo deslocamento de um sinal em relação ao outro para levar 
em conta pequenos desvios de fase até um máximo de 0,1 milissegundos (ms). Deslocamentos de 
tempo maiores indicam deficiências no sistema de medição que devem ser corrigidas. A linha de base 
dos sinais de aceleração deve ser determinada de tal modo que as velocidades no final do evento 
sejam aproximadamente nulas. Com a energia calculada, determina-se a eficiência (η) ou razão 
de transferência de energia (RTE) do equipamento, por meio da expressão:
/EFV EP *η =
7.2 Intervalo de calibração do sistema SPT
Calibrar cada sistema uma vez por ano, ou em intervalos menores, conforme especificado pelo 
programa de controle de qualidade do proprietário e/ou do cliente final.
7.3 Relatório
Todos os relatórios de medição de energia devem incluir as seguintes informações, se aplicáveis:
 a) o nome da empresa e da pessoa responsável pelas sondagens;
 b) o nome da empresa e da pessoa responsável pelas determinações de energia
 c) identificação do projeto e do furo de sondagem, data e hora de execução;
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 d) especificações do martelo, das hastes, da cabeça de bater e do amostrador, incluindo dimensões 
e massas. Indicar a existência de hastes curtas e as suas posições;
 e) no caso de martelos automáticos, descrever o sistema de queda, frequência real de golpes, altura 
de queda e condições de lubrificação. Informar também a frequência de operação recomendada 
pelo fabricante;
 f) tipo e diâmetro das hastes de perfuração; 
 g) quaisquer condições incomuns de operação do martelo que possam afetar o seu desempenho, 
ou quaisquer alterações nas condições operacionais, por exemplo, verticalidade dashastes, 
oxidações ou lubrificação entre ensaios;
 h) diâmetro e comprimento da haste instrumentada e as características dos acelerômetros e 
transdutores de força ou célula de carga;
 i) informações sobre as mais recentes calibrações dos transdutores de deformação, células de 
carga e acelerômetros; 
 j) para cada conjunto de medições, a profundidade do furo de sondagem, o valor da penetração do 
amostrador para cada golpe onde elas são realizadas, a profundidade de penetração do amostrador 
em relação a uma elevação de referência, a distância total entre a seção instrumentada e a base 
do amostrador e a distância entre a superfície de impacto do martelo e a seção instrumentada;
 k) um registro de todos os resultados de medição de energia para cada conjunto de dados, com a 
sua média e desvio-padrão;
 l) o gráfico representando a força e velocidade normalizada (v Z) em função do tempo para um 
golpe típico de cada conjunto de dados;
 m) a resistência à penetração, ou o valor de N, para cada conjunto de dados.
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Impresso por: Andréia Patrícia Freiria