CONCRETO & Construções | 81
de madeira compensada sobrepostas,
entre o pilão e a cabeça da estaca,
para permitir melhor distribuição da
força de impacto.
Estudos efetuados pelos desenvol-
vedores do método indicam que o peso
mínimo recomendado é de 2% a 3%
da carga de projeto (1% a 2% a car-
ga máxima prevista no ensaio). Vários
sistemas específicos para a realização
de ensaios deste tipo estão disponíveis
no mercado brasileiro. O importante a
observar é que o sistema de percussão
fique garantidamente centrado com a
estaca a ensaiar e possua a eficiência
mínima recomendada.
Uma vez posicionado o sistema de
percussão e colocados os sensores
eletrônicos, o ensaio é bastante rápido,
e consiste na aplicação de uma série
de golpes com altura de queda cres-
cente, até que seja mobilizada a resis-
tência desejada do solo (constatada
através da medição do deslocamento
permanente do elemento de fundação,
preferencialmente após cada golpe
aplicado), ou se antes disso os valores
de tensão máxima de compressão ou
tração, computados pelo programa do
PDA, atingirem níveis próximos de limi-
tes admissíveis.
5. ANÁLISE NUMÉRICA
Para a exata determinação da ca-
pacidade de carga e sua distribuição ao
longo do fuste e na ponta, é necessária
a execução de análise numérica rigo-
rosa, usando um programa conhecido
pela sua sigla em inglês – CAPWAP®
(
Case Pile Wave Analysis Program
).
O CAPWAP é um programa de
identificação de sistema, ou análise re-
versa, que usa o processo de “signal
matching” (coincidência de sinal).
O processo consiste em calcular
uma das variáveis (digamos a força),
resolvendo a complexa equação que
rege a propagação da onda, tendo
como dados de entrada a outra variável
(digamos a velocidade), o modelo da
estaca (considerado conhecido) e um
modelo assumido para o solo. O ope-
rador então efetua sucessivas análises
variando o modelo do solo, até que a
melhor coincidência seja obtida entre
o sinal calculado e o sinal medido em
campo. Os parâmetros do modelo do
solo assim obtido é basicamente o re-
sultado da “análise CAPWAP”.
O desenvolvimento do programa CA-
PWAP constituiu a tese de doutorado do
Dr. Frank Rausche, defendida em 1969
na
Case Western Reserve University
. O
programa resolve a equação da onda
usando o método numérico desenvolvido
por E.A. Smith, publicado em 1960.
A estaca é dividida em segmentos,
em geral de cerca de 1 m de compri-
mento, podendo cada elemento ter
características físicas (área de seção,
módulo de elasticidade e peso espe-
cífico) diferentes, o que permite a mo-
delagem de estacas não-uniformes. A
resistência de fuste é modelada através
de elementos posicionados em geral a
cada dois segmentos de estaca, com
um elemento adicional para a ponta.
Versões mais modernas do programa
permitem a modelagem de até duas
pontas adicionais no caso de estacas
não-uniformes, com redução de seção
por exemplo no caso de estacas esca-
vadas pinadas em rocha.
Cada elemento de solo possui uma
componente de resistência estática,
dependente do deslocamento, e uma
componente dinâmica, dependente da
velocidade. O modelo original de Smith
foi bastante aprimorado, com a adição
de elementos, como diferentes com-
portamentos durante carga e descarga,
modelagem do peso da bucha de solo,
consideração do movimento do solo
em relação à estaca, etc.
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Figura 4
Sistemas de percussão
