Procedimento Operacional
Ensaio de carregamento Dinâmico – Estaca Tubular Metálica
Título:
Cliente:
Obra:
Data:
08/04/2012
Número:
PRO-02
Revisão:
2
Indice
Objetivo
2
Descrição
2
Materiais e equipamentos utilizados
2
Preparo do ensaio
3
Execução do ensaio
4
Tratamento dos sinais e elaboração do relatório
6
Fotos ilustrativas
6
2
Procedimento Operacional
Ensaio de carregamento Dinâmico – Estaca Tubular Metálica
Título:
Cliente:
Obra:
Data:
08/04/2012
Número:
PRO-02
Revisão:
2
1 - Objetivo
Este procedimento tem por objetivo descrever a metodologia a ser empregada no preparo e na execução de
ensaio de carregamento dinâmico em estaca tubular metálica, vertical ou inclinada, em obras em terra ou em
água.
2 - Descrição do ensaio
O ensaio é executado através da fixação de 2 sensores de deformação especifica e 2 sensores de aceleração
na superfície lateral da estaca, em posição diametralmente oposta, distante do topo pelo menos 1,5 vezes o
diâmetro da estaca. Estes sensores são fixados através de furos com rosca, executados em posição conforme
ilustrada na figura 1.
3 – Materiais e equipamentos utilizados
São utilizados os seguintes materiais e equipamentos para a execução do preparo da estaca e a realização do
ensaio:
•
Furadeira elétrica (220 Volts) ou a bateria (24 Volts ou superior)
•
Vira macho e macho ¼”
•
Broca de aço rápido 5,5 mm
•
Ponteira metálica
•
Lápis de carpinteiro
•
Trena com 3 metros ou mais
•
Marreta
•
EPIs (Luvas, protetor auricular, capacete, bota e óculos de proteção)
•
Parafusos ¼” e arruelas
•
Chave de boca 11 mm
•
PDA modelo PAL L ou PAX
•
Sensores de deformação específica e de aceleração
•
Radio transmissor ou cabo de instrumentação
3
Procedimento Operacional
Título:
Ensaio de carregamento Dinâmico – Estaca Tubular Metálica
Cliente:
Obra:
Data:
08/04/2012
Número:
PRO-02
Revisão:
2
4 – Preparo do ensaio
1. Providências iniciais
A realização do ensaio depende de alguns requisitos fundamentais, conforme descrito a seguir:
a) Mobilização de equipamento de cravação
A execução do ensaio requer o fornecimento de equipamento de cravação e pilão tipo queda livre ou
automático capaz de mobilizar a carga da estaca que atenda à carga estabelecida no projeto de fundação,
majorada do coeficiente de segurança recomendado pela NBR 6122 – Projeto e execução de fundação.
Devem ser verificados no equipamento de cravação, preferencialmente antes da mobilização do mesmo, os
seguintes itens:
•
Esquadro/desgaste do cepo de madeira;
•
Ajuste/desgaste do capacete metálico;
•
Esquadro/desgaste da base do pilão tipo queda livre;
b) Seleção da estaca
O preparo das estacas para realização do ensaio requer que estas estejam desimpedidas de forma permitir o
acesso seguro de um funcionário, e:
1. Ter sobra de pelo menos 1,5 vezes a maior dimensão da seção transversal da mesma acrescida de 20 cm,
acima do nível do terreno. A primeira parte desta exigência visa atender às exigências estabelecidas na NBR
13208 – Ensaio de carregamento dinâmico e os 20 cm adicionais objetivam permitir a execução do preparo.
Caso não haja sobra suficiente poderá ser feita escavação até a obtenção da mesma devendo-se, entretanto,
deixar espaço suficiente para acesso de um funcionário (aprox. 70 cm de largura) em torno de toda a estaca,
4
Procedimento Operacional
Ensaio de carregamento Dinâmico – Estaca Tubular Metálica
Título:
Cliente:
Obra:
08/04/2012
Data:
Número:
PRO-02
Revisão:
2
mas que não prejudique o posicionamento de equipamento de cravação;
2. Estar preferencialmente aprumada1;
3. Ter o topo íntegro e em esquadro de forma ter condições de absorver diversos golpes do pilão sem se
danificar e nem provocar diferenças de tensões que prejudiquem o ensaio ou mesmo a própria estaca;
2. Preparo da estaca
a) Marcação – Deverão inicialmente ser marcados 6 pontos (3 de cada lado) diametralmente opostos na estaca,
distantes pelo menos 1,5 vezes o diâmetro da mesma a partir do topo, formando um triângulo isósceles com
base e altura iguais a 3”
b) Furação – Os pontos marcados serão furados com broca de aço rápido com 5,5 mm de diâmetro,
preferencialmente atravessando a parede da estaca (figura 2). Poderão ser utilizadas inicialmente brocas de
menor diâmetro.
c) Abertura de rosca – após a furação são executadas roscas com macho de aço rápido ¼”.
5 - Execução do ensaio
1. Anotação dos dados – Para cada estaca a ser ensaiada são anotados os dados referentes à mesma, tais
como:
•
comprimento total
•
comprimento embutido (cravado)
•
área total da seção transversal
•
área maciça da seção transversal
•
tipo de estaca
•
fabricante
•
data de execução da estaca;
•
peso e tipo do pilão de cravação e do ensaio
1
Deve-se alinhar o equipamento de cravação com o eixo da estaca, independentemente desta ser/estar vertical ou
inclinada.
5
Procedimento Operacional
Ensaio de carregamento Dinâmico – Estaca Tubular Metálica
Título:
Cliente:
Obra:
08/04/2012
Data:
Número:
PRO-02
Revisão:
2
São anotadas também informações da obra como nome, endereço etc.
2. Fixação dos sensores – São fixados por meio de parafusos devendo-se verificar se, após o aperto, os
mesmos encontram-se dentro da faixa de ajuste estabelecida pelo fabricante.
3. Verificação do equipamento – Antes do início do ensaio propriamente dito é feita a verificação dos seguintes
itens relativos ao equipamento / sistema de amortecimento:
•
alinhamento entre o eixo de queda do pilão e a estaca
•
espessura e qualidade dos coxins de madeira
Nos casos em que ocorram excentricidades elevadas, poderá ser removido o capacete para tentar minimizar o
problema. A remoção do capacete causa apenas um falso aumento da eficiência do sistema de cravação, não
interferindo no valor da resistência mobilizada.
4. Aquisição dos sinais – O ensaio é realizado aplicando-se diversos golpes no topo da estaca, geralmente com
energias de crescentes, de modo a se definir a curva carga versus deslocamento. Os sinais são registrados e
armazenados por equipamento específico PDA, modelo PAL L ou PAX
Após a aplicação de cada golpe o PDA fornece resultados preliminares tais como energia transferida,
resistência mobilizada, deslocamento total e tensões.
O ensaio é paralisado quando:
• Solicitado pela Empresa Contratante
• Atingido resultados de resistência mobilizada que atendam às necessidades, em geral, igual à carga de
projeto/contrato majorada pelo coeficiente de segurança.
• Caracterizada a ruptura geotécnica do conjunto solo-estaca (deslocamentos permanentes da estaca
crescentes, sem aumento da carga mobilizada nos últimos golpes aplicados).
• Atingidos valores de tensões que possam comprometer a integridade do elemento estrutural de estaca
• Atingida à máxima energia do pilão automático
• Fatores não técnicos adversos (chuvas, iluminação insuficiente etc.)
6
Procedimento Operacional
Ensaio de carregamento Dinâmico – Estaca Tubular Metálica
Título:
Cliente:
Obra:
Data:
08/04/2012
Número:
PRO-02
Revisão:
2
O ensaio deverá, ainda, ser interrompido quando a estaca apresentar danos ou fator de integridade que
evidencie a tendência de ruptura estrutural.
Será registrada a “nega” e o repique elástico de cada golpe se houver condições seguras para tal e for
permitido por parte da Equipe de Segurança da Contratante.
O procedimento não se altera no caso de estacas inclinadas devendo-se apenas garantir o alinhamento do
sistema de cravação com o eixo da estaca.
6 - Tratamento dos sinais e elaboração do relatório
Posteriormente, em escritório, cada sinal é tratado, são processadas análises CAPWAP em número compatível
com as necessidades da obra e é gerado o relatório final contendo os resultados de todas as estacas ensaiadas
em documento único, tais como:
•
Resistência mobilizada em cada golpe aproveitado
•
Deslocamento máximo
•
Energia transferida
•
Tensões geradas (compressão e tração)
7 – Fotos ilustrativas
Figura 1 – Posição dos sensores na estaca
7
Procedimento Operacional
Título:
Ensaio de carregamento Dinâmico – Estaca Tubular Metálica
Cliente:
Obra:
Data:
08/04/2012
Número:
PRO-02
Figura 2 – Furação de estaca de tubular metálica
Revisão:
2