NBR16903 de 092020 - Solo — Prova de carga estática em fundação profunda PDF

Preview

Summary

Número de referência11 páginas© ABNT 2020ABNT NBR 16903:ABNT NBR16903Primeira edição 29.Solo — Prova de carga estática em fundaçãoprofundaSoil — Static load test on deep foundationNORMABRASILEIRAICS 91.080 ISBN 978-65-5659-541-Documento impresso em 02/11/2020 01:24:22, de uso exclusivo de UNIVERSIDA...

Description

Documento impresso em 02/11/2020 01:24:22, de uso exclusivo de UNIVERSIDADE DE SAO PAULO - SEF

NORMA BRASILEIRA

ABNT NBR 16903

Documento impresso em 02/11/2020 01:24:22, de uso exclusivo de UNIVERSIDADE DE SAO PAULO - SEF

Primeira edição 29.09.2020

Solo — Prova de carga estática em fundação profunda Soil — Static load test on deep foundation

ICS 91.080.01

ISBN 978-65-5659-541-2

Número de referência ABNT NBR 16903:2020 11 páginas

© ABNT 2020

Documento impresso em 02/11/2020 01:24:22, de uso exclusivo de UNIVERSIDADE DE SAO PAULO - SEF

Documento impresso em 02/11/2020 01:24:22, de uso exclusivo de UNIVERSIDADE DE SAO PAULO - SEF

ABNT NBR 16903:2020

© ABNT 2020 Todos os direitos reservados. A menos que especificado de outro modo, nenhuma parte desta publicação pode ser reproduzida ou utilizada por qualquer meio, eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia e microfilme, sem permissão por escrito da ABNT. ABNT Av.Treze de Maio, 13 - 28º andar 20031-901 - Rio de Janeiro - RJ Tel.: + 55 21 3974-2300 Fax: + 55 21 3974-2346 [email protected] www.abnt.org.br

ii

© ABNT 2020 - Todos os direitos reservados

Documento impresso em 02/11/2020 01:24:22, de uso exclusivo de UNIVERSIDADE DE SAO PAULO - SEF

ABNT NBR 16903:2020

Documento impresso em 02/11/2020 01:24:22, de uso exclusivo de UNIVERSIDADE DE SAO PAULO - SEF

Sumário

Página

Prefácio ...............................................................................................................................................iv 1 Escopo ................................................................................................................................1 2 Referências normativas .....................................................................................................1 3 Termosedefinições ...........................................................................................................1 4 Princípio ..............................................................................................................................3 5 Aparelhagem.......................................................................................................................3 5.1 Medidores de força ............................................................................................................3 5.1.1 Conjunto hidráulico ...........................................................................................................3 5.1.2 Célula de carga ...................................................................................................................3 5.2 Medidordedeslocamento–Deflectômetro .....................................................................4 5.3 Sistema de aplicação de carga .........................................................................................4 6 Projeto da prova de carga .................................................................................................4 6.1 Caracterização do subsolo................................................................................................4 6.2 Informaçõesmínimasdoprojeto ......................................................................................4 6.3 Critérios de dimensionamento..........................................................................................5 7 Montagem do ensaio..........................................................................................................5 7.1 Entorno................................................................................................................................5 7.2 Preparação da estaca-teste ...............................................................................................5 7.3 Sistema de reação ..............................................................................................................6 7.4 Sistema de medição dos deslocamentos ........................................................................6 7.4.1 Vigas de referência ............................................................................................................6 7.4.2 Deflectômetros ...................................................................................................................6 8 Execução do ensaio ...........................................................................................................7 8.1 Generalidades.....................................................................................................................7 8.2 Carregamento e descarregamento ...................................................................................7 8.3 Monitoramento do sistema de reação ..............................................................................9 9 Expressão dos resultados.................................................................................................9 Bibliografia ......................................................................................................................................... 11

© ABNT 2020 - Todos os direitos reservados

iii

Documento impresso em 02/11/2020 01:24:22, de uso exclusivo de UNIVERSIDADE DE SAO PAULO - SEF

ABNT NBR 16903:2020

Prefácio A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o Foro Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB), dos Organismos de Normalização Setorial (ABNT/ONS) e das Comissões de Estudo Especiais (ABNT/CEE), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas pelas partes interessadas no tema objeto da normalização.

Documento impresso em 02/11/2020 01:24:22, de uso exclusivo de UNIVERSIDADE DE SAO PAULO - SEF

Os Documentos Técnicos ABNT são elaborados conforme as regras da ABNT Diretiva 2. A ABNT chama a atenção para que, apesar de ter sido solicitada manifestação sobre eventuais direitos de patentes durante a Consulta Nacional, estes podem ocorrer e devem ser comunicados à ABNT a qualquer momento (Lei nº 9.279, de 14 de maio de 1996). Os Documentos Técnicos ABNT, assim como as Normas Internacionais (ISO e IEC), são voluntários e não incluem requisitos contratuais, legais ou estatutários. Os Documentos Técnicos ABNT não substituem Leis, Decretos ou Regulamentos, aos quais os usuários devem atender, tendo precedência sobre qualquer Documento Técnico ABNT. Ressalta-se que os Documentos Técnicos ABNT podem ser objeto de citação em Regulamentos Técnicos. Nestes casos, os órgãos responsáveis pelos Regulamentos Técnicos podem determinar as datas para exigência dos requisitos de quaisquer Documentos Técnicos ABNT. A ABNT NBR 16903 foi elaborada pela Comissão de Estudo Especial de Solos (ABNT/CEE-221). O Projeto circulou em Consulta Nacional conforme Edital nº 07, de 14.07.2020 a 12.08.2020. A ABNT NBR 16903 cancela e substitui a ABNT NBR 12131:2006. O Escopo em inglês da ABNT NBR 16903 é o seguinte:

Scope This Standard specifies the test method for static load test on deep foundation. This Standard applies to all types of piles, vertical or inclined, regardless of the process of execution and installation on the ground, including caissons. This Standard applies to load tests that use the controlled loads criterion. NOTE Recognizing that foundation engineering is not an exact science and that risks are inherent in any and all activities involving phenomena or materials of nature, the criteria and procedures contained in this Standard seek to translate the balance between technical, economic and safety conditions usually accepted by society in its publication.

iv

© ABNT 2020 - Todos os direitos reservados

Documento impresso em 02/11/2020 01:24:22, de uso exclusivo de UNIVERSIDADE DE SAO PAULO - SEF

NORMA BRASILEIRA

ABNT NBR 16903:2020

Solo — Prova de carga estática em fundação profunda

1 Escopo

Documento impresso em 02/11/2020 01:24:22, de uso exclusivo de UNIVERSIDADE DE SAO PAULO - SEF

Esta Norma especifica o método de ensaio para prova de carga estática em fundações profundas. Esta Norma se aplica a todos os tipos de estacas, verticais ou inclinadas, independentemente do processo de execução e de instalação no terreno, inclusive tubulões. Esta Norma se aplica às provas de carga que utilizam o critério de cargas controladas. NOTA Reconhecendo que a engenharia de fundações não é uma ciência exata, e que riscos são inerentes a toda e qualquer atividade que envolva fenômenos ou materiais da natureza, os critérios e procedimentos nesta Norma procuram traduzir o equilíbrio entre condicionantes técnicos, econômicos e de segurança usualmente aceitos pela sociedade na sua publicação.

2 Referências normativas Os documentos a seguir são citados no texto de tal forma que seus conteúdos, totais ou parciais, constituem requisitos para este Documento. Para referências datadas, aplicam-se somente as edições citadas. Para referências não datadas, aplicam-se as edições mais recentes do referido documento (incluindo emendas). ABNT NBR 5629, Tirantes ancorados no terreno – Projeto e execução ABNT NBR 6122, Projeto e execução de fundações ABNT NBR 6484, Solo – Sondagens de simples reconhecimento com SPT – Método de ensaio ABNT NBR 8197, Materiais metálicos – Calibração de instrumentos de medição de força de uso geral ABNT NBR 5739, Concreto – Ensaio de compressão de corpos de prova cilíndricos

3 Termosedefinições Para os efeitos deste documento, aplicam-se os seguintes termos e definições. 3.1 carga controlada critério de ensaio que consiste na aplicação de cargas predefinidas e medição dos deslocamentos correspondentes a cada carga 3.2 carga admissível máxima carga que, aplicada sobre a estaca ou sobre o tubulão isoladamente, atende, com fatores de segurança predeterminados, aos estados-limite últimos (ruptura) e de serviço (recalques, vibrações etc.) NOTA

Esta grandeza é utilizada no projeto quando se trabalha com valores característicos das ações.

© ABNT 2020 - Todos os direitos reservados

1

Documento impresso em 02/11/2020 01:24:22, de uso exclusivo de UNIVERSIDADE DE SAO PAULO - SEF

ABNT NBR 16903:2020

3.3 carga de trabalho de estacas carga efetivamente atuante na estaca, em valores característicos, na qual a tensão de trabalho da estaca corresponde à carga de trabalho dividida pela área da seção transversal

Documento impresso em 02/11/2020 01:24:22, de uso exclusivo de UNIVERSIDADE DE SAO PAULO - SEF

3.4 cargueira conjunto de elementos cujo peso próprio serve como reação ao sistema de carregamento 3.5 célula de carga transdutor de força que pode ser do tipo resistivo, indutivo ou de corda vibrante 3.6 deflectômetro instrumento analógico, digital, resistivos ou indutivos, utilizado para medir os deslocamentos do elemento de fundação durante a aplicação de carga 3.7 diâmetro equivalente diâmetro de uma seção circular de área equivalente para estacas de seção transversal não circular NOTA Para o caso de perfis metálicos, o diâmetro equivalente é o diâmetro de uma seção circular equivalente à área do menor quadrilátero que circunscreve a seção.

3.8 elemento de reação elemento estrutural ancorado no solo que serve como reação ao sistema de carregamento 3.9 estaca-teste elemento de fundação que é submetido ao carregamento 3.10 estágio de carregamento etapa do ensaio de carga correspondente a uma parcela da carga máxima prevista para o ensaio 3.11 incremento de carga acréscimo de carga aplicada entre estágios de carregamento 3.12 laboratório acreditado instituição integrante da RBC (rede brasileira de calibração) 3.13 manômetro instrumento utilizado para medir a pressão do fluido no sistema hidráulico, sendo esta pressão correlacionada à carga aplicada 3.14 sistema de reação conjunto de elementos estruturais que serve como reação ao sistema de carregamento 2

© ABNT 2020 - Todos os direitos reservados

Documento impresso em 02/11/2020 01:24:22, de uso exclusivo de UNIVERSIDADE DE SAO PAULO - SEF

ABNT NBR 16903:2020

3.15 sistema de ancoragem conjunto de elementos metálicos que conectam o sistema de reação aos elementos de reação, podendo ser barras, cordoalhas ou fios

Documento impresso em 02/11/2020 01:24:22, de uso exclusivo de UNIVERSIDADE DE SAO PAULO - SEF

3.16 suporte do sistema de reação apoio do sistema de reação em que são utilizadas peças usualmente em madeira, concreto ou aço 3.17 tempo de estabilização tempo de espera entre estágios de carregamento a partir do qual é considerada a estabilização dos deslocamentos

4 Princípio A prova de carga estática consiste em aplicar esforços à fundação profunda e registrar os deslocamentos correspondentes. Os esforços aplicados podem ser tração, compressão ou flexocompressão, nas direções vertical, horizontal ou inclinada. A escolha do tipo de prova de carga deve ser feita pelo projetista ou consultor, levando em conta as particularidades do carregamento a que a estaca ou tubulão esta submetido na obra

5 Aparelhagem 5.1 Medidores de força As cargas aplicadas devem ser medidas através de célula de carga ou manômetro instalado no conjunto hidráulico. 5.1.1

Conjunto hidráulico

O conjunto hidráulico é composto por manômetro, cilindro e bomba hidráulicos. O manômetro analógico deve ter uma escala de leitura adequada ao carregamento de forma que o menor incremento de carga a ser aplicado no ensaio seja representado por pelo menos duas marcas da escala. Os manômetros, analógicos ou digitais, devem ser dotados de escala com leituras máximas de 0,5 MPa (5 kgf/cm2). O conjunto composto por cilindro, bomba e manômetro deve estar calibrado por laboratório acreditado, de acordo com a ABNT NBR 8197. Quanto à periodicidade, esta não pode ser superior a seis meses. 5.1.2

Célula de carga

Célula de carga é um transdutor de força que pode ser do tipo resistivo, indutivo ou de corda vibrante, que converte a força aplicada em um sinal elétrico e é registrado por equipamento específico.

© ABNT 2020 - Todos os direitos reservados

3

Documento impresso em 02/11/2020 01:24:22, de uso exclusivo de UNIVERSIDADE DE SAO PAULO - SEF

ABNT NBR 16903:2020

O indicador de leitura da célula de carga deve ter precisão mínima de 0,5 % da máxima capacidade de carga da célula. O menor incremento de carga a ser aplicada no ensaio não pode ser menor do que 1 % da máxima capacidade da célula de carga. A célula de carga deve estar calibrada por laboratório acreditado, de acordo com a ABNT NBR 8197. Quanto à periodicidade, esta não pode ser superior a 24 meses.

Documento impresso em 02/11/2020 01:24:22, de uso exclusivo de UNIVERSIDADE DE SAO PAULO - SEF

5.2 Medidordedeslocamento–Deflectômetro São instrumentos, que podem ser analógicos, digitais, resistivos ou indutivos, utilizados para medir os deslocamentos do elemento de fundação durante a aplicação de carga. Os deflectômetros devem ter resolução mínima de 0,01 mm e curso mínimo de 50 mm. O deflectômetro deve estar calibrado por laboratório acreditado e a periodicidade não pode ser superior a 12 meses.

5.3 Sistema de aplicação de carga O sistema de aplicação de carga é constituído por um ou mais cilindros hidráulicos alimentados por bombas elétricas ou manuais. O sistema de aplicação de carga deve ter capacidade no mínimo 10 % maior que a carga máxima prevista para o ensaio. O curso do êmbolo do cilindro deve ser no mínimo igual a 10 % do diâmetro equivalente da seção transversal da estaca e não inferior a 50 mm.

6 Projeto da prova de carga 6.1 Caracterização do subsolo O subsolo, onde estiver instalada a estaca submetida à prova de carga, deve estar caracterizado, no mínimo, através de sondagens de simples reconhecimento, com medidas dos valores da resistência à penetração do SPT, conforme a ABNT NBR 6484. A estaca deve estar situada dentro da área caracterizada pelas sondagens e deve ser locada a critério do projetista.

6.2 Informaçõesmínimasdoprojeto O projeto deve conter no mínimo as seguintes informações:  a)

locação e detalhamento das estacas com tipo, diâmetro, comprimento e armadura;

 b)

esquema de montagem da prova de carga, com posicionamento do sistema de reação, das vigas de referência e do sistema de aplicação de carga;

 c)

carga de trabalho e carga máxima de ensaio;

 d)

especificação do tipo de carregamento;

 e)

detalhamento da armadura das estacas;

4

© ABNT 2020 - Todos os direitos reservados

Documento impresso em 02/11/2020 01:24:22, de uso exclusivo de UNIVERSIDADE DE SAO PAULO - SEF

ABNT NBR 16903:2020

 f)

especificação e detalhamento do posicionamento do sistema de ancoragem;

 g)

projeto do bloco de coroamento do elemento de fundação.

 h)

em caso de uso de chapas metálicas, apresentar as dimensões da chapa (área e espessura), detalhamento de soldagem e fixação.

Documento impresso em 02/11/2020 01:24:22, de uso exclusivo de UNIVERSIDADE DE SAO PAULO - SEF

6.3 Critérios de dimensionamento 6.3.1 O sistema de reação deve ser projetado, montado e utilizado de forma que a carga aplicada atue na direção desejada e minimize vibrações e movimentos abruptos. 6.3.2 Nas provas de carga com carregamentos transversais ou axiais à tração, a reação pode ser obtida por apoio no terreno, nas estruturas existentes ou em outros elementos estruturais. 6.3.3

Os elementos de reação podem ser:

 a)

estacas de reação: o dimensionamento geotécnico e estrutural deve ser conforme a ABNT NBR 6122;

 b)

tirantes de reação: o dimensionamento geotécnico e estrutural deve ser conforme a ABNT NBR 5629.

6.3.4

A seção de aço do sistema de ancoragem deve ser conforme a ABNT NBR 5629.

6.3.5 A distância mínima entre o sistema de reação e a estaca-teste deve ser de três vezes o diâmetro equivalente da estaca-teste e no mínimo 1,5 m, medida do eixo da estaca-teste ao eixo do elemento de reação. No caso de reação contra a estrutura ou cargueiras, a distância mínima é do eixo da estaca-teste até o ponto mais próximo do apoio do sistema de reação. 6.3.6 Quando o processo executivo do sistema de reação e a natureza do terreno puderem influenciar o comportamento da estaca a ser ensaiada, a distância mínima especificada em 6.3.5 deve ser majorada a critério do projetista. NOTA No caso de provas de carga com esforços simultâneos, em estacas inclinadas e/ou em obras dentro d’água, é necessário projeto específico e memorial justificativo.

7 Montagem do ensaio 7.1 Entorno 7.1.1 Todos os dispositivos de medição que compõem a prova de carga devem estar protegidos, de modo a estarem abrigados em caso de intempéries. 7.1.2 Dentro de um raio de 30 m da estaca-teste, não podem haver vibrações que possam interferir nas leituras durante todo o transcorrer do ensaio.

7.2 Preparação da estaca-teste 7.2.1 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 de dez dias, no caso de solos com comportamento coesivo. 7.2.2 No caso de estacas moldadas in loco, além do estabelecido em 7.2.1, deve-se assegurar um prazo mínimo para que a resistência do elemento estrutural seja compatível com a carga máxima do ensaio. © ABNT 2020 - Todos os direitos reservados

5

Documento impresso em 02/11/2020 01:24:22, de uso exclusivo de UNIVERSIDADE DE SAO PAULO - SEF

ABNT NBR 16903:2020