Tecnologia em Engenharia de Estruturas e Fundações

A Dynamis Techne realiza ensaios de Prova de Carga Estática em Fundação Direta, conforme procedimento estabelecido na norma ABNT NBR 6489:2019. O ensaio também é conhecido como “Prova de Carga Direta sobre o terreno“, e também como simplesmente “Ensaio de Placa“. A prova de carga consiste, basicamente, em aplicar esforços estáticos axiais de compressão à uma placa rígida e registrar os deslocamentos correspondentes.

O Ensaio

A Norma ABNT NBR 6489:2019 especifica o método de ensaio para prova de carga estática para fins de fundações diretas, compreendendo os requisitos para execução, registro e apresentação. Este método de ensaio possibilita traçar a curva tensão-deslocamento e estimar os parâmetros de deformabilidade (coeficiente de reação vertical e módulo de deformabilidade) e de resistência (tensão admissível) do solo em análise.

O ensaio deve ser levado até pelo menos o dobro da tensão admissível prevista para o terreno ou até o deslocamento máximo estabelecido pelo projetista.

Na realização deste ensaio, a Dynamis Techne utiliza equipamentos novos e de alta precisão, de modo a obter maior acurácia nos resultados. Isto se dá através do emprego de tecnologia de ponta, envolvendo, se necessário, a utilização de sensores elétricos tais como células de carga (para medida de carga aplicada), transdutores de deslocamentos (para medida dos recalques), câmeras de monitoramento tipo webcam para registro e transmissão dos dados, e sistema automático de aquisição de sinais.

Qual a necessidade de realização do ensaio?

De acordo com o item 7.3 da norma ABNT NBR-6122:2022 (Projeto e execução de fundações – Design and construction of foundations), a determinação da tensão admissível ou tensão resistente de cálculo a partir do estado-limite último, deve ser fixada a partir da utilização e interpretação de um ou mais dos seguintes procedimentos:

Prova de carga sobre placa – ensaio realizado de acordo com a ABNT-NBR 6489, cujos resultados devem ser interpretados de modo a considerar a relação modelo-protótipo (efeito de escala), bem como as camadas influenciadas de solo;

Métodos teóricos – podem ser empregados métodos analíticos (teorias de capacidade de carga) nos domínios de validade de sua aplicação, que contemplam todas as particularidades do projeto, inclusive a natureza do carregamento (drenado ou não drenado);

Métodos semi-empíricos – são métodos que relacionam resultados de ensaios (tais como SPT, CPT, etc.) com tensões admissíveis ou tensões resistentes de projeto. Devem ser observados os domínios de validade de suas aplicações, bem como as dispersões dos dados e as limitações regionais associadas a cada um dos métodos;

Equipamentos

No ensaio de placa são utilizados os seguintes equipamentos:

Placa rígida – para distribuição da carga aplicada de maneira uniforme sobre o terreno (a área da placa deve ser de no mínimo 0,5m²);
Macaco hidráulico – para aplicação de carga;
Bomba elétrica ou manual – para alimentação do cilindro hidráulico (macaco);
Sistema de reação – o sistema de reação pode ser um caixão carregado (ou plataforma carregada, ou cargueira); estruturas fixadas ao terreno por meio de elementos tracionados; a própria estrutura; um caminhão, trator, ou guindaste disponível na obra;
Relógios comparadores (deflectômetros) e/ou transdutores de deslocamentos – para medidas de recalque. Os deflectômetros devem permitir leituras diretas de 0,01mm;
Manômetros e/ou Células de carga – para medida da carga aplicada pelo macaco;

Plataforma carregada – cargueira

bomba elétrica de acionamento do macaco

Bomba manual com registro através de web-cam

Bomba manual

cilindro hidráulico

sistema para ensaio de placa

Instalação dos equipamentos e aparelhagem para a prova de carga

Para a instalação e aparelhagem de uma prova de carga direta, deve-se proceder como segue:

A cota da superfície de carga deverá sempre ser a mesma que a das eventuais bases das sapatas da futura fundação;
A placa para aplicação das cargas ao solo deverá ser rígida, terá uma área não inferior a 0,5m², e será colocada sobre o solo em seu estado natural e devidamente nivelado, ocupando a área total do fundo de um poço. A relação entre a largura e a profundidade do poço para a prova deve ser a mesma que entre a largura e a profundidade da futura fundação;
Ao abrir-se o poço, todos os cuidados serão necessários para evitar alteração do grau de umidade natural e amolgamento do solo na superfície de carga;
Em torno da placa de prova (ou poço) o terreno deverá ser aplainado e não deverão existir cargas aplicadas a ele dentro de uma faixa de largura pelo menos igual ao diâmetro ou lado da placa;
O dispositivo de transmissão de carga deve ser tal que a mesma seja aplicada verticalmente, no centro da placa, e de modo a não produzir choques ou trepidações. É aconselhado o uso de macaco hidráulico munido de bomba e manômetro devidamente aferidos, reagindo contra uma carga de reação (caixão carregado, ancoragem, etc.);
Os recalques devem ser medidos por extensômetros sensíveis a 0,01mm, colocados em dois pontos diametralmente opostos da placa;
Os dispositivos de referência para medidas de recalque devem estar livres da influência dos movimentos da placa, do terreno circunvizinho, do caixão ou das ancoragens; seus apoios devem achar-se a uma distância igual a pelo menos 1,5 vez o diâmetro ou lado da placa, medida a partir do centro desta última;
As trepidações de qualquer espécie devem ser evitadas durante a execução das provas de carga;

Execução da Prova de Carga

Para a execução da prova de carga deve-se observar o seguinte processo:

A carga deve ser aplicada à placa em estágios sucessivos de modo a corresponder a no máximo 20% da taxa (tensão) admissível provável do solo;
Em cada estágio de carga, os recalques serão lidos imediatamente após a aplicação desta carga e após intervalos de tempo sucessivamente dobrados (1, 2, 4, 8, 15minutos, etc.). Só será aplicado novo acréscimo de carga depois de verificada a estabilização dos recalques (com tolerância máxima de 5% do recalque total neste estágio, entre leituras sucessivas);
O ensaio deve ser levado até pelo menos observar-se um recalque total de 25mm ou até atingir-se o dobro da taxa admitida par ao solo;
A carga máxima alcançada no ensaio, caso não se vá até a ruptura, deve ser mantida pelo menos durante 12h;
A descarga deve ser feita em estágios sucessivos, não superiores a 25% da carga total, lendo-se os recalques de maneira idêntica à do carregamento e mantendo-se cada estágio até a estabilização dos recalques, dentro da precisão admitida;

Resultados

Como resultados do ensaio será apresentada uma curva pressão-recalque onde figuram as observações feitas no início e fim de cada estágio de carga, com indicação dos tempos decorridos. Em anexo à curva de resultados serão fornecidas as seguintes informações:

Dia e hora do início e fim da prova;
Situação do local da prova no terreno e cota da superfície carregada em relação a um RN bem determinado;
Corte do poço de prova com indicação de dimensões e natureza do terreno até pelo menos uma vez e meia a menor dimensão da placa abaixo da superfície de carga;
Referência aos dispositivos de carga e de medida;
Ocorrências excepcionais durante a carga. Por exemplo: perturbação nos dispositivos de carga e de medida, modificações na superfície do terreno adjacente à prova, etc.

Outros tipos de prova de carga

Além de prova de carga direta sobre terreno de fundação (ensaio de placa), apropriado para fundações rasas, a Dynamis techne realiza outros tipos de provas de carga, a saber:

Prova de carga estática em estacas (também denonimada PCE)
Prova de carga Dinâmica em Estacas (também denominada PDA ou ECD – Ensaio de carregamento dinâmico);
Provas de carga diretamente na estrutura;

A Dynamis Techne tem grande experiência na realização de prova de carga. Conheça, por exempo, alguns dos serviços de prova de carga em fundação realizadas pela Dynamis Techne:

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