Métodos Práticos de previsão da carga admissível -...

Métodos Práticos de

previsão da carga

admissível

FUNDAÇÕES

SLIDES 09 / AULA 11

Prof. MSc. Douglas M. A. [email protected]

SLIDES 09 / AULA 11 – Métodos Práticos de previsão da carga admissível

FUNDAÇÕES - Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt

Métodos Práticos

São realizados ensaios tipo prova de carga, em

que a fundação ou semelhantes são submetidos a

carregamentos progressivos até a iminência de

“ruptura”

Os ensaios são executados dentro da própria área

de fundação

Prova de carga sobre placa

Prova de carga estática em estacas

Ensaio de carregamento dinâmico

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3




4




Método executivo ABNT NBR 6489 (1984)

Instalação e aparelhagem

Cota de aplicação da carga igual a da fundação

A placa deve ser rígida ter A ≥ 0,5 m² (Ø = 80cm)

A placa dever ser apoiada no fundo da cava preservando a condição

natural do solo

Relação largura profundidade do poço idêntica

Transmissão vertical de carga em área aplainada

4 Extensômetros opostos com precisão de 0,01mm

Distância das ancoragens ≥ 1,5 Ø

Evitar trepidações no terreno

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Execução da prova de carga

Prova de carga em estágio de 20% da provável carga admissível do solo

Cada estágio de carga recalques em Δt/t = 1 (1,2,4,8,15 min...)

Cada estágio é terminado após estabilização dos recalques (Δr = 5% do

recalque total no estágio, entre leituras sucessivas)

O Ensaio é levado até 2 σadm provável ou recalque total de 25 mm

Carga máxima caso não haja ruptura, deverá ser mantida por 12 horas

Descarga em estágios sucessivos de 25% da carga total, lendo-se os

recalques finais

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Resultados – curva tensão-recalque

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8




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Tensão admissível do solo

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5,1

2

max

r

adm

Argilas

máximo recalque no tensão

ruptura na tensão

max

r

2

radm

Areias

final) retilíneo (trecho

ruptura na tensãor




Previsão de recalques

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P

SPs

B

B

Argilas

30,0

30,0

SP

PSPs

BB

BB

Areias




ABNT NBR 6122 (2010)

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Método executivo ABNT NBR 12131(2006)

Identificação da curva carga-recalque

Avaliação da carga admissível da estaca

Aplicação de cargas conhecidas no topo da estaca

Estágios sucessivos e iguais

Monitoração dos recalques

Atingir a carga de ruptura ou pré-definida e descarregar

Sistemas de reação:

Estacas, tirantes ou cargueiras

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Estacas de reação




16

Tirantes




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Cargueiras como sistema de reação




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Prova de carga lenta (CML)

Carga Mantida Lenta

Estágios de carga sucessivos e iguais 20% de Padm

Carga máxima (NBR 6122)

2xPadm (início da obra)

1,6xPadm (verificação de desempenho)

Manutenção da carga do estágio até a estabilização dos

recalques e pelo menos 30 minutos

T = 0, 2, 4, 8, 15, 30 e 60min, 2h, 3h, 4h, etc.

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Prova de carga lenta (CML)

Critério de estabilização dos recalques

A diferença entre duas leituras consecutivas não deve ser

superior a 5% do recalque do estágio

Última fase de carregamento

Manter a carga por mais 12 horas após estabilização

Descarregamento em 4 estágios

Recalques estabilizados e duração mínima de 15 minutos

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Prova de carga rápida (CMR)

Carga Mantida Rápida

Estágios com duração padronizada sem estabilização dos

recalques

20 estágios com 10% de Padm com duração de 10 minutos

Melhor definição da curva carga-recalque

Descarregamento em 4 estágios

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Prova de carga rápida

(CMR)

Não estabilização dos

recalques acarreta menores

recalques

A capacidade de carga no

CMR é cerca de 10% maior

que no CML

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Ensaio Misto

Primeira metade com carregamentos lentos

5 estágios com incrementos de 20% de Padm

Segunda metade

10 estágios com incrementos de 10% de Padm

Vantagens

Recalque estabilizado para Padm

Estágio rápido na fase que seria mais demorada

Alonso (1997) propõe a primeira parte para até 1,2xPadm

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Ensaio Misto

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Modos de “Ruptura” Geotécnica

“Nos modos de ruptura geotécnica em provas de carga, a

palavra ruptura tem um significado semântico especial, sem

qualquer relação com destruição, quebra, ruína ou inutilização.

Reensaios na mesma estaca comprovam que a capacidade

de carga é no mínimo igual ao valor anterior, podendo até

aumentar, mesmo que antes tenha havido ruptura ou sido

atingido um recalque elevado. Assim, a ocorrência de ruptura

geotécnica na prova de carga não condena uma estaca e, por

isso, a prova de carga pode ser conduzida sobre estacas da

obra, além da opção de ensaios em estacas adicionais à parte

do estaqueamento” (Cintra et al, 2013).

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Modos de Ruptura

Ruptura Nítida

Ocorre a verticalização da curva P x ρ antes do último estágio

Os recalques são incessantes

Atinge-se a resistência máxima do

sistema estaca-solo

O valor de R representa a capacidade

de carga da estaca e não requer inter-

pretação para ser determinado

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Modos de Ruptura

Ruptura Física

Curva do tipo aberta

Os pontos na fase de

carregamento constituem parte

de um gráfico assintótico a

uma reta vertical

A capacidade de carga R é

definida pela assíntota vertical

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Modos de Ruptura

Ruptura Física

Critério de Van der Veen (1953)

α é o coeficiente que define a forma da curva (mm-1)

ρ é o recalque (mm)

α e R são constantes determinadas por tentativas, adotando-se

valores para R e desenhando-se os respectivos gráficos de

–ln (1-P/R) contra ρ

O gráfico que mais se aproximar de uma reta indicará o valor

procurado de R

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eRP 1

RP 1ln



Modos de Ruptura

Ruptura Física

Critério de Van der

Veen (1953)

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Modos de Ruptura

Curva sem ruptura nítida ou

física

Ruptura convencional

Ponto convencionado que

representa a capacidade de

carga

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Modos de Ruptura

Curva sem ruptura nítida ou

física

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“Prova de carga dinâmica”

Aplicação de golpe de martelo no topo de estacas com

medição de aceleração e de deformação específica

À medida que a onda viaja pela estaca ela perde intensidade,

pois a energia do golpe é utilizada para mobilizar a resistência

por atrito e na ponta, fazendo a estaca penetrar no solo

Os resultados obtidos são lidos pelo PDA (Pile Driver Analyzer)

A partir da “Teoria da Equação de Onda” pode ser calculada a

resistência geotécnica do sistema de fundação

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FUNDAÇÕES - Prof. MSc. Douglas M. A. Bittencourt34




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Transdutor de deformação

Acelerômetro




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Exemplo de sinal obtido depois

de aplicado um golpe de pilão



Fórmulas dinâmicas

Fórmula de Brix

P = peso do martelo do bate estacas

Q = peso da estaca quando da retirada

do sinal da nega

h = altura de queda do martelo

s = penetração final para o último golpe

do martelo (nega)

FS = Fator de Segurança

4 ≤ FS ≤ 5

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FS

sQP

hQP

Rd

2

2



Fórmulas dinâmicas

Fórmula dos Holandeses

P = peso do martelo do bate estacas

Q = peso da estaca quando da retirada

do sinal da nega

h = altura de queda do martelo

s = penetração final para o último golpe

do martelo (nega)

FS = Fator de Segurança

6 ≤ FS ≤ 10

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FS

sQP

hP

Rd

2

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