Provas de Carga Estática e Dinâmica

PROVAS DE CARGA ESTÁTICA E DINÂMICA

STATIC AND DYNAMIC LOAD TESTS

Victor Felipe Gonçalo¹

RESUMO:

A Prova de Carga Estática é um ensaio que verifica a capacidade de carga de fundações e de estruturas por meio da medida das deformações obtidas com um carregamento imposto. Já a Prova de Carga Dinâmica, é um ensaio que objetiva principalmente determinar a capacidade de ruptura da interação estaca-solo, para carregamentos estáticos axiais. Este trabalho ressalta a metodologia usada nesses testes, o seu histórico e vantagens e desvantagens ao utilizá-los. As Provas de Carga são atividades extremamente importantes, pois servem para medir as características e resistências das fundações e da estrutura de uma obra e para avaliar se as mesmas estão adequadas ao projeto. Um ensaio de Prova de Carga bem feito é a garantia da segurança de uma obra, evitando riscos e prejuízos indesejáveis.

PALAVRAS-CHAVE: Provas de Carga Dinâmica, Provas de Carga Estática, Estacas, Ensaio, Fundações.

ABSTRACT:

The Static Load Test is a test that checks the foundations of load capacity and structures by measuring the deformations obtained with a charging tax. Already the Dynamic Load Test is a test that aims primarily to determine the breaking capacity of the pile - soil interaction for axial static loads. This work highlights the methodology used in these tests, your history and advantages and disadvantages to using them. The Load Tests are extremely important activities because they serve to measure the characteristics and strengths of the foundations and structure of a work and to assess whether they are appropriate to the project. A Load Test test well done is the guarantee of a work safety, preventing unwanted scratches and damage.

KEYWORDS: Dynamic Load Test, Static Load Test, Stake, Test, Foundation.

INTRODUÇÃO

        A elaboração de projetos de fundações no Brasil, ainda é um grande desafio. Muitas vezes, dependendo do tipo de obra, o “dimensionamento” ou pseudo-dimensionamento, ainda se baseia na experiência do construtor, não sendo realizado nenhum tipo de ensaios para definir as propriedades mecânicas do subsolo envolvido. Em muitos casos, quando se consegue convencer o construtor da necessidade de realização de ensaios para a caracterização do subsolo, são realizados, por exemplo, ensaios de SPT (standart penetration test, do inglês), normatizado pela NBR 6.484 (ABNT, 2001), em número muitas vezes reduzido, a ponto de não atender a NBR 8.036 (ABNT, 1986). Ensaios mais específicos (por exemplo: vane-test, pressiômetro, CPT) somente em raros casos ou especiais. Tão importantes quanto os ensaios de caracterização e reconhecimento do subsolo, são os ensaios que visam verificar o desempenho das fundações submetidas aos carregamentos de projeto, ou seja, a execução de provas de carga. Neste sentido, na prática, a proporção de execução de tais ensaios é ainda mais escassa. A partir das provas de carga é possível estabelecer com maior segurança e visualizar o nível de carga suportado pelo terreno, bem como verificar o nível de recalque a ser imposto a futura estrutura quando carregada. Assim, de posse dos resultados é possível desenvolver projetos mais realísticos (comportamento conhecido), e em última análise, mais econômicos. Para o projeto de fundações, a NBR 6.122 (ABNT, 2010), por exemplo, cita que podem ser utilizados duas formas de verificação da segurança de fundações rasas submetidas à compressão: (a) fatores de minoração da resistência ou (b) fator de segurança global. No primeiro caso o valor deve ser no mínimo 2,15 e para o segundo, valor mínimo de 3,0. A NBR 6.122, ainda cita que estes valores de coeficientes de segurança podem ser minorados, respectivamente, para 1,40 ou 2,00, no caso de realização de duas ou mais provas de carga no terreno, durante a fase de projeto. Com isso, a citada norma enfatiza a importância de realização de provas de carga. Os procedimentos executivos para a realização de provas de carga já possuem normatização brasileira [NBR 6.489: Prova de carga direta sobre terreno de fundações – procedimentos (ABNT, 1984), NBR 12.131: Estacas – prova de carga estática – método de ensaio (ABNT, 2006); NBR 13.208: Estacas – ensaios de carregamento dinâmico (ABNT, 2007)], que englobam grande parte dos tipos de fundações existentes: fundações rasas (sapatas e blocos) sob carregamento estático de compressão e fundações profundas (estacas e tubulões) sob carregamento estático ou dinâmico de compressão ou tração. Ainda, os ensaios podem ser executados nas próprias fundações ou podem ser realizadas fundações pilotos. No caso de fundações rasas, as fundações podem ser realizadas com placas de aço, contemplando uma área mínima de 0,50 m², devido ao fator escala (ABNT, 1984). Como a realização de provas de carga deve ser o mais realístico possível, ou seja, ser realizado em escala real, o que exige, por exemplo, pesados e grandes sistemas de reações e equipamentos de aplicação de carga robustos, o seu emprego com finalidades acadêmicas acaba sendo restrito.

METODOLOGIA:

        Para coletar o material necessário a fim de desenvolver o trabalho, realizaram-se buscas de periódicos por meio do Google Acadêmico. Além de artigos, buscaram-se trabalhos de dissertação, monografia e livro que abordassem a metodologia das Provas de Carga Estática e Dinâmica. A maioria dos documentos está disponível na íntegra virtualmente. As palavras chaves para a pesquisa foram: estacas, fundações, provas de carga.

DESENVOLVIMENTO

        A Prova de Carga Dinâmica foi desenvolvida em 1964, na Universidade de Case, Cleveland, Ohio - EUA. O pioneiro no desenvolvimento das pesquisas de carregamento dinâmico foi o professor Goble, através de testes e medições de efeitos dinâmicos em estacas, originados através de martelos de alto impacto. Através das pesquisas desenvolvidas de acordo com a análise dinâmica foi criado o Método de Case, com aferição e calibração através da análise numérica CAPWAP (Case Pile Wave Analysis Program) À partir de 1972, a empresa Pile Dynamics, sob a coordenação do professor Goble, introduziu no mercado os equipamentos PDA (Pile Driving Analyser) e softwares para aplicação no desenvolvimento e interpretação de resultados do ensaio. Conforme item 9.2.2.3 da NBR 6122/2010, para comprovação de desempenho as provas de carga estáticas podem ser substituídas por ensaios dinâmicos na proporção de cinco ensaios dinâmicos para cada prova de carga estática em obras que tenham número de estacas entre os valores da coluna B (Tabela 6) e duas vezes esse valor. Acima deste numero de estacas será obrigatória pelo menos uma prova de carga estática, conforme ABNT NBR 12131.

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