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Afinal, quais são os diferentes tipos de testes de carga para fundações?

A engenharia civil foi extremamente importante para a evolução de nossa sociedade. Seja para construir monumentos, pontes ou simples moradias, é necessário utilizar os equipamentos e as técnicas mais modernas.

Em meio a esse cenário, a fundação de uma construção tem importante papel em sua performance durante seu período construtivo e após o seu término. Dessa forma, um engenheiro civil que quer entregar seus projetos no prazo e com qualidade deve ficar muito atento quanto a esse assunto.

Para que isso aconteça, os testes de carga são fundamentais. Mas você, nosso leitor, sabe quais são os tipos e como funcionam as provas de cargas para fundações?

No post de hoje, contamos as informações mais importantes sobre esse assunto. Prossiga com sua leitura e tire todas as suas dúvidas!

Entenda o que é uma prova de carga

A prova de carga, segundo a NBR 12131 – Estacas-Prova de carga estática – método de ensaio – de 2006 conceitua a prova de carga como um processo que consiste na aplicação de esforços estáticos em uma estaca por macacos hidráulicos, alimentados por bombas manuais ou elétricas, e registro dos deslocamentos ocorridos.
Essas cargas podem ser axiais, para comprimir ou tracionar, e até mesmo transversais, com o objetivo de estudar o comportamento da estrutura e relacionar cada deslocamento com seu esforço correspondente.
Como consequência disso, um engenheiro pode avaliar as características e o desempenho de sua fundação.
Além disso, ela passou a ser obrigatória na revisão da NBR6122 – Projeto e Execução  de Fundação –  em 2010  e, resumindo em poucas palavras, é necessário realizar os testes de carga em 1% das estacas se a obra possuir mais de 50 estacas do tipo trado, 75 escadas ou raiz e 100 estacas hélice ou pré-moldadas, sempre arredondando esse número para mais, favorecendo a segurança.

A importância da realização de provas de cargas

Uma obra é dividida em várias etapas. Movimentações de terras, concretagem de vigas, lajes e pilares e o processo de acabamento são apenas alguns de seus exemplos. Entretanto, para que a estrutura de uma construção trabalhe nas condições ideais de projeto, é preciso ter muito cuidado com a execução dos elementos de fundações.

Isso acontece pois são eles que transmitem todos os esforços para o solo e, consequentemente, devem atender aos requisitos normativos e de projeto. Em outras palavras, quando eles não são executados de maneira correta, toda a estabilidade da edificação é colocada em risco.

Nesse momento, os testes de carga foram desenvolvidos a favor da engenheira, possibilitando que um profissional da construção civil bem capacitado possa averiguar se o que foi planejado condiz com a realidade.

Outra característica muito importante é a possibilidade de encontrar erros e propor soluções que visem economia financeira e a melhoria do desempenho do elemento testado. Lembre-se que é menos oneroso fazer ajustes e reparos em uma fundação antes de prosseguir com as outras etapas de uma obra.

Infelizmente, alguns engenheiros civis, por acharem que os custos com esses ensaios são desnecessários, optam por trabalhar com coeficientes de segurança para cálculos maiores, acarretando em despesas desnecessárias na execução da fundação.

O mercado consumidor tem uma demanda por projetos funcionais e adequados às características socioeconômicas de seus clientes. Dessa forma, evite tais situações e nunca se esqueça de realizar provas de carga sempre que necessário.

Aprenda mais sobre os tipos de testes de carga

Agora que você entendeu o que é e a importância desse conceito, preste muita atenção nos tipos de provas de carga que ilustramos abaixo.

Teste convencional

O processo consiste na instalação de um macaco hidráulico no topo preparado de uma estaca executada. Esse instrumento aplicará esforços no elemento de fundação e reagirá contra um sistema de reação que deve ser projetado, montado e utilizado de forma que a carga aplicada atue na direção desejada sem se desestabilizar.
O procedimento mais comum em canteiros de obra é o uso de uma ou mais vigas metálicas fixadas ao solo através de tirantes ou barras concretadas nas estacas circunvizinhas. É necessário ter muito cuidado no posicionamento da viga ao realizar sua fixação e ancoragem.

Desse modo, o processo envolvido no teste convencional é complexo e pode onerar, atrasar e até inviabilizar sua execução, devido aos seguintes fatores:

  • mobilização de grande espaço e muitos trabalhadores para construir e manusear os equipamentos;
  • longo tempo de montagem;
  • capacidade de carga limitada, o que inviabiliza sua utilização em grandes empreendimentos;
  • não permite testes abaixo da cota de terrapleno.

Teste estático com células expansivas

Na década de 1970, os primeiros estudos sobre células expansivas foram desenvolvidos no Brasil, mas apenas em 1983 o livro “Células Expansivas Hidrodinâmicas – Uma nova maneira de executar provas de carga” foi lançado.

Com o passar dos anos, cada vez mais obras começaram a utilizá-las e, em 2010, a NBR 6122 validou sua eficiência e funcionalidade, graças aos excelentes resultados obtidos.

Também conhecido como ensaio bidirecional, esse teste foi baseado na Terceira Lei de Newton, em que toda ação corresponde a uma reação igual e em sentido contrário.

Melhor dizendo, são instaladas células expansivas hidrodinâmicas ao longo do fuste de uma estaca ainda não executada, considerando o equilíbrio entre os esforços de atrito lateral do trecho acima e o atrito lateral do trecho abaixo da célula mais a resistência da ponta da estaca.

Isso só pode ser mensurado com uma análise do perfil do solo e com uma estimativa da capacidade de carga da estaca.

Após o posicionamento da célula segue a produção normal da estaca e é preciso aguardar a cura do concreto utilizado e também a recuperação do solo ao seu redor. Geralmente, esse período deve ser de, no mínimo, 14 dias.

O teste estático é dividido em 5 etapas:

  • estudo de viabilidade que leva em consideração os perfis de solo e projeto;
  • preparação e instalação da célula;
  • montagem e execução do ensaio;
  • recuperação das fissuras causadas na estaca;
  • análise dos resultados e elaboração de um relatório.

Essa prova de carga tem os seguintes benefícios:

  • aumento da segurança e redução dos acidentes em uma obra;
  • economia de recursos;
  • melhor atendimento aos prazos estipulados no planejamento;
  • área de trabalho reduzida;
  • capacidade de carga praticamente ilimitada.

Porém, em ensaios em que os esforços não superam 300 toneladas e que a cota de arrasamento seja igual a do terreno, o teste estático com células expansivas pode oferecer custos elevados.

Outra de suas limitações é a impossibilidade de realizá-lo em estacas metálicas e pré-moldadas de seção cheia.

Antes de tomar qualquer atitude, analise corretamente seu projeto e descubra qual é a melhor opção. Faça uma pesquisa de mercado e encontre um parceiro que atenda às suas necessidades e preste um serviço de qualidade.

Com a leitura do texto de hoje você entendeu o quão importante são os testes de carga para a estabilidade e o funcionamento de uma estrutura. Seguindo as informações do nosso post de hoje e as normas regulamentadoras você pode atender às demandas do mercado de maneira correta e eficiente.

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