ABNT. MB-3472 Estacas Prova de carga estática NOV Objetivo. 2 Aparelhagem. ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas.

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1 ABNT NOV MB-3472 Estacas Prova de carga estática ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas Sede: Rio de Janeiro Av. Treze de Maio, 13 28º andar CEP Caixa Postal 1680 Rio de Janeiro RJ Tel.: PABX (021) Telex: (021) ABNT BR Endereço Telegráfico: NORMATÉCNICA Método de ensaio Copyright ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas Printed in Brazil/ Impresso no Brasil Origem: Projeto 02: /90 CB-02 Comitê Brasileiro de Construção Civil CE-02: Comissão de Estudo de Execução de Prova de Estacas MB-3472 Pile load test - Method of test Esta Norma cancela e substitui a NB-20/85 Todos os Direitos Reservados Palavra-chave: Prova de carga 4 páginas 1. Objetivo 1.1 Esta Norma prescreve o método de prova de carga em estacas, que visa fornecer elementos para avaliar seu comportamento carga x deslocamento e estimar suas características de carga. 1.2 A prova de carga consiste, basicamente, em aplicar esforços estáticos crescentes à estaca e registrar os deslocamentos correspondentes. Os esforços aplicados podem ser axiais de tração ou compressão, ou transversais. 1.3 Esta Norma se aplica a todos os tipos de estacas, verticais ou inclinadas, independente do processo de execução e de instalação no terreno, inclusive a tubulões, que a elas se assemelham. 2 Aparelhagem 2.1 Dispositivo de aplicação de carga O dispositivo de aplicação de carga é constituído por um ou mais macacos hidráulicos alimentados por bombas elétricas ou manuais, atuando contra um sistema de reação estável O conjunto deve ser projetado, montado e utilizado de forma que a carga aplicada atue na direção desejada, sem produzir choques ou vibrações. Quando for utilizado mais de um macaco hidráulico deve ser feita uma programação e o ponto de aplicação da carga O macaco ou macacos utilizados devem ter capacidade, ao menos, 10% maior que o máximo carregamento do ensaio e cuso de êmbolo compatível com os deslocamentos máximos esperados entre o topo da estaca e o sistema de reação O sistema de reação para provas de carga à compressão pode ser: a) plataforma carregada (cargueira), desde que: - a plataforma seja sustentada por cavaletes ou fogueiras, projetadas de forma a garantir condições adequadas de segurança; - a plataforma seja carregada com material cuja massa total permita superar a carga máxima prevista para a prova em, ao menos, 15%; - a segurança do sistema seja verificada durante toda a realização da prova de carga; d) estruturas fixadas ao terreno através de elementos tracionados, projetados e executados em número suficiente para que o conjunto permaneça estável sob as cargas máximas do ensaio. Estes elementos tracionados podem ser: - conjunto de estacas definitivas ou executadas apenas para atender à realização do ensaio, projetadas com capacidade de carga à tração, ao menos, 1,5 vez maior que a máxima carga

2 - prevista para a prova. Por segurança, o comportamento das estacas de reação deve ser verificado durante todo o desenrolar da prova; - conjunto de tirantes ancorados no terreno, previamente ensaiados com, pelo menos, 1,2 vez a máxima carga prevista para cada tirante; c) a própria estrutura, devidamente verificada Nas provas de carga com carregamentos transversais ou axiais à tração, a reação pode ser obtida no terreno, nas estruturas existentes ou em outras estacas. O sistema deve ser projetado de modo a garantir coeficiente de segurança mínimo de 1, Para provas de carga com esforços simultâneos, em estacas inclinadas e em obras dentro d água, exige-se a apresentação de projeto especifico e memorial justificativo Entre o sistema de reação e a estaca ensaiada, quando esta tiver seção transversal, deve haver uma distância livre mínima de três vezes o diâmetro da maior seção transversal da estaca ou ao menos 1,5 m. Esta distância livre é medida do eixo da estaca ao ponto mais próximo do eixo do bulbo dos tirantes ou, estacas tracionadas ou, no caso de reação contra a estrutura ou cargueiras, do eixo da estaca até o ponto mais próximo do apoio do sistema de reação. Para o caso de estacas de seção transversal não circular, a distância livre mínima deve ser 2,5 vezes a menor dimensão da maior seção transversal, medida de qualquer ponto do menor polígono que circunscreve esta seção até o ponto mais próximo do eixo do bulbo dos tirantes ou estacas da reação, ou ainda, do ponto mais próximo do apoio do sistema de reação, nos casos em que este sega a estrutura ou cargueiras A distância mínima especificada em deve ser majorada nos seguintes casos: a) quando o processo executivo do sistema de reação e a natureza do terreno puderem influenciar o comportamento da estaca ser ensaiada; b) quando as estacas tiverem comprimentos superiores a 20m e não haja garantia da sua axialidade. 2.2 Dispositivos de medidas Na prova de carga são, obrigatoriamente, realizadas medidas das cargas aplicadas, dos deslocamentos axiais (ensaio com carregamento axial) ou transversais (ensaios com carregamento transversal) do topo da estaca e do tempo da realização de cada medida. Eventualmente, podem ser medidos os deslocamentos e deformações ao longo da estaca ensaiada visando conhecer a transferência de carga. anualmente Os deslocamentos verticais do topo da estaca são medidos simultaneamente através de quatro extensômetros mecânicos instalados em dois eixos ortogonais. Os extensômetros devem permitir leituras diretas de 0,01mm No caso de carregamento transversais os deslocamentos são medidos por dois ou mais extensômetros dispostos no plano ortogonal ao eixo da estaca, simetricamente posicionadas em relação ao plano vertical que contém a carga e na direção desta. Os extensômetros devem permitir leituras diretas de 0,01mm Por segurança, em ensaios carregamento axial, os movimentos laterais da estaca devem ser continuamente acompanhados para identificar a introdução de esforços adicionais Os extensômetros ficam apoiados ou fixados em vigas de referência com as seguintes características: b) rigidez compatível com a sensibilidade das medidas; c) Independência de eventuais movimentos do terreno. Para tanto, são simplesmente apoiados em ambas extremidades, em peças fixadas ao solo distantes, quando as estacas forem de seção transversal circular, cinco diâmetro da maior seção transversal ou 1,5m, no mínimo, do eixo da estaca ensaiada, do eixo dos tirantes ou estacas tracionadas ou do ponto mais próximo do apoio do sistema de reação. Para as estacas de seção transversal não circular, a distância deve ser 4,5 vezes a menor dimensão da maior seção transversal da estaca ou 1,5m, ao menos, medidos de qualquer ponto das faces do menor polígono que circunscreve a seção; d) Os efeitos externos, tais como o vento e a temperatura sobre a viga de referência, devem ser considerados quando os deslocamentos por eles provados forem significativos Nos casos que houver dúvidas quando à imobilidade do sistema de referência, deve haver controle através de instrumento ótico de pressão e referencial de nível profundo situado a uma distância mínima de 30 diâmetros ou 10m do eixo da estaca ensaiada. Para as estacas de seção transversal não circular, a distância deve ser de 29,5 vezes a menor dimensão da maior seção transversal da estaca, medidos de qualquer ponto das faces do menor polígono que circunscreve a seção Os dispositivos de medidas aparelhos e vigas de referência deve estar convenientemente abrigados de intempéries. Outras interferências, tais como vibrações, devem ser evitadas durante todo o transcorrer da prova As cargas aplicadas no topo da estaca são medidas com manômetro instalado no sistema de alimentação do macaco hidráulico ou por uma célula de carga. O manômetro a ser utilizado deve ter uma leitura máxima que não ultrapasse 25% à máxima prevista na prova de carga o uso da célula nas provas de carga permitirá uma maior precisão O conjunto macaco hidráulico-bomba-manômetro deve estar calibrado e ter certificado de calibração atualizado 3 Execução do ensaio 3.1 Preparação da prova de carga A realização da prova de carga deve ser comunicada ao executante da estaca e ao solicitante dos ensaios, devendo ser garantido seu acesso em todas as frases da execução do ensaio.

3 3.1.2 A estaca a ser ensaiada deve ser suficientemente documentada. Estes registros devem incluir, detalhamento, sua geometria, seu método de execução e as propriedades dos materiais construtivos. Quando for o caso, serão fornecidos parâmetros de cravação, escavação ou injeção e a descrição de incidentes de qualquer natureza O subsolo onde estiver instalada a estaca submetida à prova de carga deve estar reconhecido por meio de sondagens de simples reconhecimento à percussão. A estaca deve estar situada dentro da área de abrangência da sondagem mais próxima. A profundidade atingida pela sondagem deve ser superior à área atingida pela ponta da estaca. Quando necessário, a critério do projetista, as sondagens devem ser complementadas por novas sondagens ou outros ensaios geotécnicos de campo ou de laboratório Para a realização da prova de carga o topo da estaca deve ser convenientemente preparado, de tal maneira que os esforços aplicados não comprometam a sua integridade estrutural. Nessa preparação deve-se remover o trecho do topo da estaca eventualmente danificado ou o material de má qualidade, refazendo-o de modo a adequá-lo às condições do ensaio. 3.2 Momento do início do ensaio Entre a instalação da estaca e o início do carregamento da prova de carga deve ser respeitado um prazo mínimo de três dias, no caso de solos com comportamento não coesivo e dez dias, no caso de solos com comportamento coesivo. trabalho prevista para a estaca ensaiada; - em cada estágio a carga deve ser mantida até a estabilização dos deslocamentos e, no mínimo, por 30min; b) em cada estágio os deslocamentos devem ser lidos imediatamente após a aplicação da carga correspondente, seguindo-se leituras decorridos 2min, 4min, 8min, 15min, e 30min contados a partir do início do estágio e posteriormente a cada 30min, até se atingir a estabilização; c) a estabilização dos deslocamentos é determinada através da avaliação do desempenho da curva tempo x deslocamento, sendo admitida quando a diferença entre as leituras realizadas nos tempos t e t/2 corresponder a, no máximo, 5% do deslocamento havido no mesmo estágio (entre o deslocamento da estabilização do estágio anterior e o atual); d) não sendo atingida a ruptura da estaca, a carga máxima do ensaio deve ser mantida durante um tempo mínimo de 12h entre a estabilização dos recalques e o início do descarregamento; e) o descarregamento deve ser feito em, no mínimo, quatro estágios. Cada estágio é mantido até a estabilização dos deslocamentos com registros segundo os critérios estabelecidos em 3.3.2b e 3.3.2c. O tempo mínimo de cada estágio é de 15min; No caso de estacas moldadas no solo, além do fixado em 3.2.1, deve-se garantir um prazo mínimo para que a resistência do elemento estrutural seja compatível com a carga máxima do ensaio. A resistência característica do concreto deve ser certificada por meio de ensaios pertinentes Os prazos fixados em podem ser modificados caso haja interesse em observar o comportamento da estaca ao longo do tempo (casos de recuperação ou perda de resistência do solo ao longo do tempo, atrito negativo, etc.). 3.3 Execução da prova de carga Na execução da prova de carga, a estaca é carregada até a ruptura ou, ao menos, até duas vezes o valor previsto para sua carga de trabalho. A critério do projetista o ensaio pode ser realizado. a) com carregamento lento; b) com carregamento rápido As deformações correspondentes a estes dois tipos de ensaios podem ser diferentes e sua interpretação deve considerar o tipo de carregamento empregado O ensaio lento é realizado segundo as seguintes prescrições: a) o carregamento é feito em estágios iguais e sucessivos, observando-se que: - a carga aplicada em cada estágio não deve ser superior a 20% da carga de f) após o descarregamento total, as leituras dos deslocamentos devem continuar até a sua estabilização O ensaio rápido é realizado segundo as seguintes prescrições: a) o carregamento é feito em estágios iguais e sucessivos, observando-se que: - a carga aplicada em cada estágio deve ser superior a 10% da carga de trabalho prevista para a estaca ensaiada - em cada estágio a carga deve ser mantida durante 5min, independente da estabilização dos deslocamentos; b) em cada estágio os deslocamentos são lidos obrigatoriamente no início e no final do estágio; c) atingida a carga máxima do ensaio, o descarregamento deve ser feito em quatro estágios, cada um mantido por 5min, com a leitura dos respectivos deslocamentos; d) após de 10min do descarregamento total, deve ser feita uma leitura final Outros procedimentos de ensaio podem ser adotados, desde que previamente justificados pelo projetista. Neste caso, é sempre exigido, para fins de comparação, que pelo menos uma das provas de carga da obra sega executada conforme ou Provas de carga para solicitações combinadas, como

4 compressão com esforço transversal, etc. devem obedecer, no que couber, a Neste caso, é indispensável que os dispositivos de reação e de aplicação de carga reproduzam as condições reais de trabalho da estaca Nas provas de carga interrompidas por acidente adotase em dos seguintes procedimentos: a) acidente no sistema de referência ou de leitura - nos ensaios lentos a estaca é descarregada até o estágio anterior, refazendo-se imediatamente o sistema de referência e leitura e retomandose,a prova de carga, adotando-se como nova leitura inicial o deslocamento de estabilização do estágio anterior; - nos ensaios rápidos a estaca deve ser totalmente descarregada e o ensaio reiniciado; b) anormalidade no sistema de reação ou de aplicação de carga 4 Resultados - neste caso, a estaca deve ser totalmente descarregada e a prova de carga reiniciada dentro de um prazo a ser definido pelo projetista. 4.1 Os resultados da prova de carga devem ser apresentados em relatórios contendo, pelo menos, as seguintes informações: a) descrição geral do ensaio realizado, incluindo: - identificação do ensaio e sua localização; - data e hora do início e final da prova; - planta de locação, indicando a estaca ensaiada e os pontos de realização dos ensaios de campo para a caracterização do solo; - representação das características do terreno através do perfil geotécnico do local do ensaio, obtido na sondagem mais próxima; - planta e corte da montagem da prova de carga, mostrando os sistemas de reação, de aplicação de carga e os dispositivos de leitura e referência; - cotas do topo e ponta da estaca; - data de execução, moldagem e cravação; - características estruturais da estaca (armadura, concreto, etc.); c) dados de instalação da estaca, como: - dados do equipamento de execução, conforme o tipo da estaca; - informações referente a eventuais ocorrência anormais durante a execução, conforme 3.1.1; d) referência aos dispositivos de aplicação de carga e de medição das deformações, inclusive número e localização dos extensômetros e dados de aferição do conjunto macaco-bomba-monômetro; e) ocorrência excepcionais durante o ensaio, tais como: - perturbações dos dispositivos de carga e de medição; - modificações na superfície do terreno contíguo à estaca; - eventuais alterações nos pontos de fixação das referências de leituras; - desaprumos do dispositivo de carga; - deformação excessiva dos tirantes; - outras inobservâncias da Norma devidas a contingências locais: f) tabelas das leituras tempo-recalque e carga-recalque de todos os estágios; g) curva carga x deslocamento salientando os tempos de início e fim de cada estágio, adotando-se uma escala tal que a reta ligando a origem e o ponto da curva correspondente à carga estimada de trabalho resulte numa inclinação de (20 ± 5)º com o eixo das cargas. b) tipo e característica da estaca ensaiadas, tais como: - dimensões geotécnicas (o comprimento, a seção transversal, o volume de base, se houver, e, eventualmente, inclinação); 4.2 Adicionalmente, em provas de carga com instrumentação ao longo do comprimento da estaca, devem ser apresentados a descrição detalhada dos instrumentos utilizados, sua locação e os resultados obtidos, em forma de tabela, com leituras, a formulação usada para interpretação dos dados e a interpretação gráfica da análise.

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