prova de carga estática antes da elaboração do projeto...
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Eng. Henrique Leoni R. da Cunha Eng. Vinı́cius Resende Domingues
Enga Carla de Resende, MSc Enga Neusa M. B. Mota, DSc
Importância da Execução de Prova de Carga Estática Antes da Elaboração do Projeto: Estudo de
Caso
6. Segurança nas Fundações NBR 6122/10
6.2.1.2.2 Resistência obtida por provas de carga executadas na fase de elaboração ou adequação do projeto
9.2.1 Fundações em estacas É obrigatória a execução de provas de carga estática em obras que tiverem um número de estacas superior ao valor especificado na coluna (B) da Tabela 6, sempre no início da obra.
Quando o número total de estacas for superior ao valor da coluna (B) da Tabela 6, deve ser executado um número de provas de carga igual a no mínimo 1% da quantidade t o t a l d e e s t a c a s , arredondando-se sempre para mais.
É OBRIGATÓRIO PARA ANÁLISE DE DESEMPENHO
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Carga Aplicada (kN)
Média dos Extensômetros
9.2. Desempenho dos Elementos de Fundações NBR 6122/10
9.2.2. Interpretação da prova de carga Caso uma prova de carga tenha apresentado resultado insatisfatório, deve-se elaborar um programa de provas de carga adicionais que permita o reexame dos valores de cargas admissíveis (ou resistentes de projeto), visando a aceitação dos serviços sob
9.2. Desempenho dos Elementos de Fundações NBR 6122/10
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Carga Aplicada (kN)
Média dos Extensômetros
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Pro
fund
idad
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Carga (kN)
• Três edifícios, destinados ao uso residencial, com 15.000m2 área const.; • Localizados na Asa Norte, região central de Brasília, terreno de 2700m2. • Os prédios, por estarem localizados no plano piloto, apresentam uma
concepção padronizada dita como: um subsolo, térreo e seis pavimentos tipo.
Estudo de Caso Edifício Residencial
Projeções A, B, C e periferia foram previstas: • 14 estacas hélice continua de φ40cm e L=15,0m, com cargas variando
entre 44,0 e 57,0tf; • 104 estacas hélice continua de φ50cm e L=15,0m, com cargas variando
entre 65,0 e 98,0tf; • 168 estacas hélice continua de φ60cm e L=15,0m, com cargas variando
entre 56,0 e 153,0tf.
Estudo de Caso Projeto Inicial
Contenção foram previstas: • 68 estacas hélice continua de φ40cm e L=15,0m para fundação da
cortina, com cargas variando entre 3,0tf e 41,0tf;
TOTAL = 354 estacas tipo hélice continua
Estudo de Caso Sondagens Iniciais
Prof. (m) Nspt Solo Nspt Solo Nspt Solo Nspt Solo Nspt Solo Nspt Solo Nspt Solo Nspt Solo1 14 argila 5 areia 6 argila 6 areia 8 silte 4 argila 6 argila 6 argila2 10 argila 12 areia 4 argila 10 silte 10 silte 8 argila 7 argila 63 13 argila 9 areia 5 argila 8 silte 10 silte 10 6 354 14 silte 10 areia 6 argila 14 silte 7 silte 23 6 345 9 areia 7 areia 7 areia 11 areia 10 silte 16 6 106 6 areia 9 areia 10 areia 14 silte 19 areia 18 13 87 10 areia 9 areia 20 areia 12 silte 10 areia 12 26 98 40 pedregulho 11 areia 13 areia 12 areia 9 areia 10 60 119 7 silte 20 areia 10 areia 10 areia 11 12
10 16 silte 13 areia 10 areia 21 areia 18 1011 11 silte 13 areia 16 silte 42 areia 30 1812 11 silte 13 areia 24 areia 58 areia 43 3013 23 silte 15 areia 19 silte 4314 23 silte 17 areia 59 areia15 50 silte 56 areia
nível d'água em Novembro de 2010camada impenetrável ao trado da sondagem SPT
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SP-07
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obre
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olo
Projeção A Projeção B Projeção CSP-01 SP-02 SP-03 SP-04 SP-05 SP-06
Perfil estratigráfico com corte na sondagem variando de 4,0m a 6,0m para atingir a cota do subsolo (-3,96)
Estudo de Caso Sondagens Durante a Execução
Sondagem executada após o corte
SP-01 SP-02 SP-03 Prof. (m) Nspt Solo Nspt Solo Nspt Solo 1 13 argila 4 argila 3 argila 2 22 areia 7 argila 4 argila 3 51 areia 7 argila 4 argila 4 - areia 5 argila 7 argila 5 34/15 areia 4 argila 10 areia 6 47 areia 8 argila 12 areia 7 - areia 5 argila 7 silte 8 - areia 6 argila 6 silte 9 4 argila 9 silte 10 5 argila 18 areia 11 6 argila 8 areia 12 7 argila 9 areia 13 9 argila 12 areia 14 4 argila 14 areia 15 5 argila 13 silte 16 7 silte 15 silte 17 44 areia 22 silte 18 48 areia 26 silte 19 48 areia 26 silte 20 35/15 areia 42 silte 21 - areia 46 silte 22 51 silte 23 36/15 silte 24 - silte
nível d'água em Outubro de 2014 camada impenetrável ao trado da sondagem SPT
Estudo de Caso Espacialização das Sondagens Iniciais
A
B
C
Vista Nordeste
Vista Sudeste
• Projeção A varia entre 8,0 e 15,0m;
• Projeção B entre 11,0 e 14,0m;
• Projeção C entre 8,0 e 13,0m;
Estudo de Caso Programa Executado das PCE’s
Os tirantes previstos para serem instalados dentro das estacas de reação não atingiram a profundidade mínima necessária para ensaiar as estacas de
diâmetro 60 cm.
No Fuste (cm) Lexecutado(m) Carga (tf) No L executado (m)Tirante
executado
ER01 15,90 15,00
ER02 15,00 15,00
ER01 18,70 18,70
ER02 20,00 20,00
ER01 20,00 20,00
ER02 20,00 20,00
ER01 19,00 19,00
ER02 20,00 20,00
110
PC2SP03 ST08
PG58 50 15,00 200
PC1SP02 SP04
PG22 40 15,30
200
PC4SP01 SP03
P16A 40 15,20 200
PC3SP06 SP08
P26B 50 15,00
Estaca de Ação Estaca de ReaçãoSPTPC
Estudo de Caso Resultados das PCE’s
PCE’s das estacas de φ50cm (PC2 e PC3), não foram satisfatórios. No caso das estacas φ60cm, as cargas foram obtidas por extrapolação .
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Reca
lque
(mm
)
Carga Aplicada (kN)
PC3 50 cm PC2 50 cm PC4 40 cm PC1 40 cm
PCE Diâmetro
(cm) L (m)
Carga de Carga Recalque Local Ruptura
()) Admissível ())
De projeto (mm) Relação recal. na
carga últ./ diâm. (%) PC1 40 15,30 110,0 68,0 3,5 4,5 Entre projeções A e C
PC2 50 15,00 120,0 75,0 3,0 3,8 Projeção A
PC3 50 15,00 125,0 75,0 3,0 4,0 Projeção B
PC4 40 15,20 184,0 68,0 2,0 5,7 Entre projeções A e B
Estudo de Caso Comparação entre cargas admissíveis
As soluções de fundações adotadas deveriam ser alteradas para 91 (noventa e um) pilares, que corresponde a 78% da obra.
Diâmetro (cm) Capacidade de Carga
Admissível com Base nas
PCE’s (D)
Cargas nas Estacas conforme
Projeto (D)
40 68,0 (44,0 – 57,0) 50 75,0 (65,0 – 98,0) 60 87,5 (56,0 – 153,0)
P1A 2 60 152 87.5 alterar solução P4A 4 60 106 87.5 alterar solução
P7A/PG5 4 50 88 75 alterar solução P8A 2 60 108 87.5 alterar solução
P15A/G20 2 60 153 87.5 alterar solução P16A 2 60 56 87.5 ok P17A 2 60 56 87.5 ok P18A 4 50 94 75 alterar solução P19A 2 60 108 87.5 alterar solução P27A 2 60 152 87.5 alterar solução P30A 4 60 106 87.5 alterar solução
P33A/8B 4 60 130 87.5 alterar solução P1B/26A 4 60 130 87.5 alterar solução P4B 4 60 106 87.5 alterar solução
P7B/19C 4 60 130 87.5 alterar solução P16B 2 60 56 87.5 ok P17B 2 60 56 87.5 ok P18B 4 50 94 75 alterar solução
P19B/G61 4 50 77 75 alterar solução P26B/G66 4 50 77 75 alterar solução P27B/G79 4 50 88 75 alterar solução P30B 4 60 106 87.5 alterar solução
P33B/G84 4 50 88 75 alterar solução P1C/G11 4 50 88 75 alterar solução P4C 4 60 106 87.5 alterar solução P7C 2 60 152 87.5 alterar solução
P8C/G26 2 60 153 87.5 alterar solução P15C 2 60 108 87.5 alterar solução P16C 2 60 56 87.5 ok P17C 2 60 56 87.5 ok P18C 4 50 94 75 alterar solução P26C 2 60 108 87.5 alterar solução
P27C/15B 4 60 130 87.5 alterar solução P30C 4 60 106 87.5 alterar solução P33C 2 60 152 87.5 alterar solução PG1 2 60 152 87.5 alterar solução PG2 2 60 139 87.5 alterar solução PG3 2 60 139 87.5 alterar solução PG4 2 60 152 87.5 alterar solução PG6 1 50 65 75 ok PG7 1 40 44 68 ok
Pilar Carga por estaca (tf) PCE (tf) SituaçãoSolução
adotadaPG8 1 50 76 75 alterar solução PG9 1 40 44 68 ok PG10 1 50 65 75 ok PG12 2 60 152 87.5 alterar solução PG13 2 60 139 87.5 alterar solução PG14 2 60 139 87.5 alterar solução PG15 2 60 152 87.5 alterar solução PG16 4 50 83 75 alterar solução PG17 4 60 107 87.5 alterar solução PG18 4 60 119 87.5 alterar solução PG19 4 50 83 75 alterar solução PG21 1 50 88 75 alterar solução PG22 1 40 55 68 ok PG23 1 50 98 75 alterar solução PG24 1 40 55 68 ok PG25 1 50 88 75 alterar solução PG27 4 50 83 75 alterar solução PG28 4 60 119 87.5 alterar solução PG29 4 60 107 87.5 alterar solução PG30 4 50 83 75 alterar solução PG31 4 50 83 75 alterar solução PG32 4 60 104 87.5 alterar solução PG33 4 60 116 87.5 alterar solução PG34 4 50 83 75 alterar solução PG35 2 60 152 87.5 alterar solução PG36 2 60 139 87.5 alterar solução PG37 2 60 139 87.5 alterar solução PG38 2 60 152 87.5 alterar solução PG39 4 50 83 75 alterar solução PG40 4 60 116 87.5 alterar solução PG41 4 60 104 87.5 alterar solução PG42 4 50 83 75 alterar solução PG43 2 60 152 87.5 alterar solução PG44 2 60 139 87.5 alterar solução PG45 2 60 139 87.5 alterar solução PG46 2 60 152 87.5 alterar solução PG47 4 50 83 75 alterar solução PG48 4 60 107 87.5 alterar solução PG49 4 60 119 87.5 alterar solução PG50 4 50 83 75 alterar solução PG51 2 60 152 87.5 alterar solução
Pilar Solução adotada
Carga por estaca (tf) PCE (tf) Situação
PG52 2 60 139 87.5 alterar solução PG53 2 60 139 87.5 alterar solução PG54 2 60 152 87.5 alterar solução PG55 1 50 90 75 alterar solução PG56 1 50 88 75 alterar solução PG57 1 40 55 68 ok PG58 1 50 98 75 alterar solução PG59 1 40 55 68 ok PG60 1 50 88 75 alterar solução PG62 4 50 83 75 alterar solução PG63 4 60 104 87.5 alterar solução PG64 4 60 116 87.5 alterar solução PG65 4 50 83 75 alterar solução PG67 1 50 88 75 alterar solução PG68 1 40 55 68 ok PG69 1 50 98 75 alterar solução PG70 1 40 55 68 ok PG71 1 50 88 75 alterar solução PG72 1 50 90 75 alterar solução PG73 1 40 57 68 ok PG74 1 50 65 75 ok PG75 1 40 44 68 ok PG76 1 50 76 75 alterar solução PG77 1 40 44 68 ok PG78 1 50 65 75 ok PG80 2 60 152 87.5 alterar solução PG81 2 60 139 87.5 alterar solução PG82 2 60 139 87.5 alterar solução PG83 2 60 152 87.5 alterar solução PG85 1 50 65 75 ok PG86 1 40 44 68 ok PG87 1 50 76 75 alterar solução PG88 1 40 44 68 ok PG89 1 50 65 75 ok PG90 1 40 57 68 ok
Pilar Solução adotada
Carga por estaca (tf) PCE (tf) Situação
Conclusões
• A execução das PCE’s, a priori, teve relevante influência na definição das capacidades de carga, acarretando na necessidade de elaborar um novo projeto de fundações;
• Caso a fundação fosse executada conforme projeto inicial, 78% dos pilares da obra teriam que ter, possivelmente, suas fundações reforçadas para atender as cargas estruturais.
• As estacas de 50cm e 60cm apresentavam a capacidade de carga, estimada inicialmente, superior a capacidade obtida nas PCE’s.
• O quantitativo das estacas teve que ser aumentado de 354 estacas para 487 estacas e esta alteração corresponde a mais de 40%, em termos de comprimento total das estacas.
• As provas de carga além de assegurarem confiabilidade à obra, evitaram retrabalho e reforço das fundações.
Conclusões
• Devido a grande variabilidade geotécnica, os critérios estabelecidos para paralisação do estaqueamento (profundidades mínimas) foram acompanhadas rigorosamente.
• Utilizou-se a metodologia SCCAP para definição da aceitação ou não das estacas executadas.
• Eventuais anomalias que ocorreram durante a execução das fundações foram analisadas e resolvidas pontualmente, para não prejudicar a qualidade técnica e o andamento da obra.
