Ensaio de Carregamento Dinâmico – PDA
O ensaio PDA objetiva principalmente determinar a capacidade de ruptura da interação estaca-solo, diferindo das tradicionais provas de carga estáticas pelo carregamento aplicado dinamicamente, através de golpes de um sistema de percussão.
A medição é feita através da instalação em posição adequada de sensores no fuste da estaca. O sinal dos sensores são enviados ao equipamento de PDA, que armazena e processa os sinais.
Pode ser executado tanto nas estacas pré-moldadas quanto estacas moldadas in loco previamente preparados para receber o golpe dinâmico.
O PDA (Prova de Carga Dinâmica) calcula a capacidade de carga de uma estaca, baseado nos sinais de força e velocidade no topo da mesma. A força é obtida por meio de sensores de deformação, cujo sinal é multiplicado pelo módulo de elasticidade do material, e pela área de seção na região dos sensores.
A velocidade é obtida à partir da integração do sinal de acelerômetros. São utilizados pelo menos dois tradutores colocados diametralmente opostos, cujos sinais são enviados por cabo ou radio até o aparelho.
Os transdutores são fixados à estaca por parafusos, mediante chumbadores (estacas de concreto), furos rosqueados (estacas de aço ou madeira), ou de parafusos passantes por porcas (perfis metálicos ou trilhos). Os sensores são colocados em uma seção situada a pelo menos dois diâmetros abaixo do topo da estaca.
Os sinais são enviados e processados em um equipamento dotado de um microcomputador, cujo software PDA-W efetua os cálculos utilizando o método CASE.
Após cada golpe do martelo, o PDA exibe os valores de interesse, e armazena os sinais obtidos no disco rígido.
As estacas ensaiadas com o PDA, são posteriormente analisadas utilizando-se o programa CAPWAP®. Trata-se de um programa de computador, que utiliza os registros de força e velocidade obtido pelo PDA, para realizar uma modelagem solo-estaca baseada na equação da onda.
O programa CAPWAP® permite confirmar os resultados obtidos em campo pelo método CASE, e fornece a distribuição da resistência estática da estaca (parcela devida à ponta x parcela devida ao atrito lateral), bem como outros parâmetros do solo.Algumas características:
Posição
Reconhecido pela NBR-6122, o teste de carregamento dinâmico é realizado com a instalação de sensores no fuste da estaca cravada. Após verificação das condições do topo da estaca (nivelamento e perpendicularidade em relação ao eixo longitudinal), são marcados os locais para furação.
Furação
Os furos são realizados para fixação dos sensores por meio de chumbadores de expansão.
Aparafusamento
Os sensores devem estar fixados corretamente, mantendo contato perfeito com a superfície lateral da estaca e em posição vertical.
Seção Instrumentada
Em cada estaca são instalados um par de acelerômetros e um par de transdutores de deformação. Deve-se evitar a fixação dos sensores muito próximos ao topo da estaca, por causa da concentração de tensões nessa região. Os equipamentos são dispostos aos pares, sempre em posições diametralmente opostas.
Bate-estaca
Os sensores são ligados a um PDA (Pile Driving Analyzer), equipamento portátil cuja função é processar os sinais. Após calibragem, é iniciada a medição junto com a aplicação dos golpes do martelo de cravação, com energias previamente estabelecidas. A energia aplicada deve ser suficiente para mobilizar toda a resistência disponível no conjunto solo-estaca. Após aplicação de uma série de golpes, são escolhidos os sinais mais representativos do comportamento da estaca em avaliação.
Análise
A cada dois golpes sucessivos, a capacidade de carga é calculada pelo PDA. A análise dos dados deve ser feita por profissional treinado no uso de teorias de equação de onda unidimensional e, também, no uso dos equipamentos e software específicos. O ensaio de carregamento dinâmico permite obter informações como a resistência do solo ativada, as tensões máximas na estaca, a integridade da estaca e o desempenho do martelo.Após análise ele pode ter alguma informações como:
- Curva carga x deslocamento.
- Capacidade de carga da estaca.
- Recalque associado à carga de trabalho.
- Parcelas de resistência de ponta e atrito lateral.
- Coeficiente de segurança do estaqueamento.
Prova de Carga Dinâmica também chamado de ensaio de carregamento dinâmico, é um ensaio que objetiva principalmente determinar a capacidade de ruptura da interação estaca-solo, para carregamentos estáticos axiais. Ele difere das tradicionais provas de carga estáticas, pelo fato do carregamento ser aplicado dinamicamente através de golpes de um sistema de percussão adequado. A medição é feita através da instalação de sensores no fuste da estaca, em uma seção situada pelo menos duas vezes o diâmetro abaixo do topo da mesma. O sinal dos sensores são enviados por cabo ao equipamento PDA, que armazena e processa os sinais “on line”