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“ O passado da analise do desempenho de fundações ”
Em obras de fundações profundas, o controle de qualidade do processo de cravação de estacas é fundamental para o sucesso técnico e financeiro da obra.
A profundidade de instalação da estaca no campo é determinada pelo seu comprimento previsto em projeto associado com duas importantes grandezas medidas durante seus últimos metros de cravação: nega e repique.
Na prática, tais grandezas são correlacionadas com a resistência da estaca através de teorias já bastante consagradas da engenharia de fundações.
O entendimento físico destes parâmetros pode ser explicado pelo estudo do fenômeno da cravação.
Em resumo, a aplicação do golpe do martelo de cravação geram dois efeitos na estaca:
1) penetração de parcial e definitiva da estaca no solo e
2) encurtamento elástico da estaca e do solo em seu entorno.
A nega consiste na medida da distância vertical que a estaca é cravada no solo definitivamente com a aplicação do golpe do martelo do cravação. Esta medida normalmente é feita pela determinação da posição da estaca antes e após a aplicação do impacto do martelo. O repique é a medida do deslocamento elástico do conjunto estaca/solo decorrente do impacto do sistema de cravação.
A medição do repique é feita pela construção de um gráfico que descreve a posição da estaca ao longo do tempo durante a aplicação dos últimos 10 golpes do martelo. Tradicionalmente, este gráfico costuma ser obtido pelo traçado em uma folha de papel colada na superfície da estaca com um lápis que desliza horizontalmente sobre uma régua (ver imagem) no momento da cravação, medindo-se assim a cada golpe do martelo o deslocamento vertical da estaca.
A construção do gráfico com o emprego do procedimento tradicional decorrem em alguns problemas graves:
1 – Falta de precisão: A qualidade do traçado depende do técnico. Existe grande Influência da vibração da base, do lápis e movimentação do técnico no resultado do traçado.
2 – Inconstância de procedimento: não há garantia da regularidade da metodologia empregada. Normalmente são gerados erros sistemáticos de medida nos resultados.
3 – Condições inseguras de trabalho.
O técnico necessita estar posicionado em baixo do martelo de cravação, gerando riscos de incidência de acidentes. Considerando que o comprimento final da estaca esta relacionando à medida do repique e nega, a medida equivocada destes parâmetros pode ser sinônimo de obras inseguras ou, ainda, antieconômicas.
“O novo cenário oferecido pela Logtest”
Buscando trazer alternativas aos métodos tradicionais, a LOGTest desenvolveu um sistema digital que pode ser acoplado no fuste da estaca durante a cravação e faz a leitura da nega e do repique de forma automática e precisa. Os dados obtidos de maneira digital trazem uma série de vantagens ao controle de qualidade da obra, facilitando assim a tomada de decisão do engenheiro em campo.
O resultado do ensaio é instantâneo e altamente preciso, com a possibilidade de arquivamento de dados de ensaio e emissão de relatórios automatizados. Os sensores de alta frequência e sistema de aquisição de dados utilizados são instalados de diferentes formas à estacas, sendo seu arranjo altamente flexível à aplicação de diferentes tipos de sistema de cravação e de estacas.
Adicionalmente, os transdutores de deslocamento podem ser utilizados em conjunto com o sistema já consagrado de Ensaio de Carregamento Dinâmico, fornecendo assim maior refinamento na análise da capacidade de carga na aplicação de algoritmos baseados na teoria da onda de Smith além de possibilitar correlações entre Repique, Nega e Resistência medidas das estacas da obra.
“A origem em 1950 e 1970”
O desenvolvimento da tecnologia do ensaio de carregamento dinânimo é um marco na história do controle de qualidade das fundações. As primeiras teorias e métodos matemáticos utilizados neste tipo de ensaio datam do final da década de 1950, e se tornaram bastante populares após a difusão dos trabalhos do Engenheiro E.A.L. Smith. Entretanto, os primeiros equipamentos de monitoramento com base na teoria de propagação da onda só puderam ser aplicados após a década de 1970 com a evolução e popularização da tecnologia da eletrônica.
Atualmente, o ensaio e seus fundamentos já se tornaram bastante difundidos no meio técnico e vêm sendo aplicado com sucesso em substituição às Provas de Carga Estática tradicionais. De fato, a norma de fundações brasileira NBR 6122 em 2010 implementou um critério de substituição dos ensaios estáticos por dinâmicos de acordo com uma determinada proporção, dada a importância deste tipo de ensaio na prática da engenharia.
“O futuro”
Visando o desenvolvimento deste tipo de tecnologia no mercado nacional, a LogTest desenvolveu um processador de dados dinâmico e sensores com resposta de alta frequencia capazes de fornecer a resistência da estaca e outros valiosos dados durante a sua cravação.
Além do uso dos sensores de força e velocidade já tradicionais, foram desenvolvidos também sensores híbridos, ou seja, são capazes de ler sinais de deformação e aceleração em apenas um corpo, facilitando assim sua instalação no campo.
O conjunto também pode ser acoplados aos sensores de deslocamento de repique, fornecendo assim muito mais precisão nas análises da capacidade de carga da estaca.
A solução fornecida pela Logtest para execução de ensaios de carregamento dinâmico envolve: sensores especiais para leitura de sinais de força, velocidade e deslocamento; eletrônica para aquisição e filtragem de dados; software computacional para interpretação dos dados obtidos no ensaio. Todas as etapas do processo são feitas utilizando tecnologia brasileira.
“Os Primeiros Passos da Engenharia de Fundações”
A medição do desempenho das fundações sempre foi uma problemática de difícil resolução. Particularmente no caso das fundações profundas, onde os níveis de carga normalmente são mais elevados, testar um elemento da obra usualmente é sinônimo de mobilização de equipamentos e sistemas de reação de grande porte.
Apesar das grandes dificuldades apresentadas pelas provas de carga estáticas tradicionais, estas sempre foram preferenciais frente aos demais tipos de ensaios. Isto se deve a própria natureza da carga estática envolvida no ensaio ser a mesma que aquela experimentada pelos elementos de fundação durante sua vida útil.
Este fato confere grande precisão na atestação da qualidade das fundações. O método tradicional de provas de carga estática consiste no posicionamento de um sistema de aplicação de carga ( normalmente um conjunto macaco-bomba hidráulicos) no topo da estaca que reage sobre uma viga metálica ou capacete ancorado sobre estacas ou tirantes de reação.
O Objetivo do ensaio é a determinação da curva carga x recalque da estaca. Em outras palavras, a execução das provas de carga é considerada praticamente uma obra à parte dentro da própria obra. O ensaio bidirecional tem por objetivo substituir os métodos tradicionais de execução de provas de carga estática utilizados no mercado.
O método executivo do ensaio traz grande redução de custos e prazos de execução / interpretação dos ensaios, trazendo mais agilidade no controle de qualidade de obras estaqueadas. Resumidamente, a montagem do ensaio é feita com a instalação de uma célula de carga hidráulica especial instalada no fuste ou na ponta da estaca.
À célula de carga são conectadas mangueiras de alta pressão que controlam o fluxo do óleo no sistema e, por conseguinte, a abertura da célula. A abertura da célula, gera uma separação da estaca em duas partes: parte inferior e parte superior. O objetivo do ensaio é a obtenção da curva carga x recalque das duas partes da estaca e, a partir da interpretação destas, gera-se uma curva carga x recalque de uma prova de carga tradicional equivalente.
“OS PRÓXIMOS PASSOS OFERECIDOS PELA LOGTEST”
Uma evolução do método de ensaio de provas de carga estática bidirecionais. A Logtest desenvolveu um sistema de aplicação de carga e medição totalmente instrumentado e automatizado que fornece aos técnicos e engenheiro um panorama completo do ensaio no próprio local da obra.
Tudo isso com o uso de tecnologia 100% nacional.
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