As Fundações

PROVA DE CARGA DINÂMICA E ESTÁTICA

Hugo Navarro1; Igor Sivieri Souza2; Lorene Mancia3; Natália Lima Castro Gerhardt4.

RESUMO

O estudo a seguir foi realizado com a finalidade de expor ao leitor os métodos utilizados na construção civil para testar elementos de fundação, um método preventivo para evitar a condenação da fundação e também de toda a edificação. Inicialmente os ensaios de integridade são testes simples e de baixo custo que permite determinar anomalias em elementos estruturais, porém, para haver um controle construtivo de melhor qualidade deve ser realizados ensaios em provas de cargas estático e dinâmico. A prova de carga estática, normatizada pela NBR12131, está relacionada com a capacidade de transferência de cargas dos elementos de fundação com o solo em que a edificação está situada, a aplicação da carga pode ser feita de três formas diferentes, sendo elas a Carga controlada, Deformação controlada e o Método do equilíbrio. Já a prova de carga dinâmica tem o objetivo de testar os elementos de fundação por meio de golpes, gerando ondas de deformação, até determinar a capacidade de ruptura do conjunto solo-estrutura. Os resultados obtidos por ambos os ensaios são garantias de que os elementos estruturais serão executados de acordo com que a edificação e o solo necessitam para que tudo ocorra como planejado.

ABSTRACT

1. INTRODUÇÃO

A maioria das ações às quais as fundações estão submetidas é de caráter estático ou quase estático, porém a carga aplicada por um edifício às fundações varia com o tempo e a definição simplificada para estática, é aquilo que não há variação pelo tempo. Contudo, o que caracteriza um fenômeno como dinâmico não é simplesmente a sua variabilidade no tempo, mas a interveniência de forças de inércia que é a oposição ao movimento.

As provas de carga estáticas são realizadas mediante a aplicação de cargas à fundação (estacas e tubulões) com o intuito de verificar o comportamento previsto em projeto e de definir a carga de serviço em casos nos quais não há a possibilidade de previsão de comportamento. Para a aplicação da carga, utiliza-se um sistema de reação cujo procedimento de controle da capacidade de carga é a maneira mais eficaz de se obter a comprovação da resistência-limite de uma fundação isolada, principalmente quando esta for profunda.

Presentemente, existe a possibilidade de se prever a carga de um tipo de estaca num certo terreno e, assim, as provas de carga são feitas realmente para verificar a capacidade de carga e recalques.

A norma de fundações, NBR 6122, admite uma diminuição no fator de segurança de obras controladas por provas de carga, mas esse proveito só poderá ser utilizado se as provas forem feitas antes de se constatar qualquer problema e num número significante de amostra da obra. Quando optar-se pela não redução do fator de segurança, recomenda-se que em toda obra, com mais de 100 estacas, tenha, no mínimo, uma prova de carga estática, sabendo-se que os ensaios de carregamento dinâmico não substituem as provas estáticas.

As provas de carga dinâmicas, também chamada de ensaio dinâmico, é um ensaio que objetiva principalmente determinar a capacidade de ruptura da interação estaca-solo, para carregamentos estáticos axiais. Esse método difere das tradicionais provas de carga estáticas pelo simples fato do carregamento ser aplicado dinamicamente, de forma análoga aplicando-se uma série de ciclos de carga e descarga da estaca.

De acordo com Alonso (2011), o carregamento é dito dinâmico quando, em cada ciclo é imposto ao topo da estaca, um deslocamento axial por um martelo que cai de uma determinada altura.

O objetivo deste artigo é apresentar a diferença entre provas de carga estáticas e dinâmicas.

2. ENSAIOS DE INTEGRIDADE

É sabido que na construção, as condições obtidas no processo construtivo deixam dúvidas acerca da integridade das estruturas de fundação. Para verificar tal condição, existem ensaios e procedimentos técnicos para apurar questões como a totalidade da estrutural dos elementos de fundação a fim de determinar suas condições. Os ensaios de verificação de integridade tipo PIT (Pile Integrity Testing) tornaram-se muito comuns em obras de responsabilidade.  A simplicidade, o baixo custo e a eficiente desse ensaio permite a detecção de anomalias ou conformidades em qualquer quantidade de elementos que se deseje analisar, como por exemplo, todas as estacas de uma construção.  De acordo com Jarbas Milititsky et al (2008, p.128):

“A análise de ensaios de integridade em estacas moldadas in situ requer boa qualificação e muita experiência, uma vez que variações na seção e/ou nas características do material da estaca podem não se constituir em comprometimento dos elementos de fundação, mas serem consideradas como “elementos com falha” ou não qualificadas.” (MILITITSKY, CONSOLI, SCHNAID, 2008, p.128)

Portanto, devido a esses possíveis erros de detecção nas estacas, recomenda-se realizar uma boa avaliação de qualidade do estaqueamento e fazer um controle construtivo detalhado até mesmo da escolha dos elementos que serão inspecionados por escavação ou testados em provas de carga estáticas e ensaios dinâmicos.

2.1. Provas de Carga

As provas de carga estáticas ou ensaios estáticos (ABNT NBR 12131/2006) ou os dinâmicos (ABNT NBR 13208/2007) podem ser realizados quando se tem duvida sobre as condições das fundações em relação a sua capacidade de transferência de carga ao solo, podendo verificar e determinar a verdadeira condição em que se encontram as fundações. No que se refere ao tempo de execução e ao custo, o ensaio dinâmico apresenta um melhor custo-beneficio em relação ao estático e por isso tem sido mais empregado no controle de qualidade das fundações profundas. No entanto, vale lembrar que segundo Milititsky et al. (2008, p.129):

“A situação mais indicada de uso de provas de carga como garantia de bom comportamento de fundações profundas é aquela em que a adequação das premissas de projeto e procedimentos construtivos é testada antes do inicio da execução do estaqueamento propriamente dito.” (MILITITSKY ET AL., 2008, p. 129)

Portanto, 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.