Em resumo
Um ensaio de prova segundo a BS 8539 verifica se as ancoragens foram corretamente instaladas. A carga de prova é a ação característica N_Ek multiplicada por 1,5 quando se ensaiam pelo menos 2,5% das ancoragens, ou por 1,25 quando se ensaiam pelo menos 5%. Ensaie pelo menos 3 ancoragens em cada zona distinta. Uma ancoragem é aceite se suportar a carga sem deslocamento nem danos.
Este guia explica como os ensaios em obra são planeados e realizados de acordo com a norma BS 8539:2012+A1:2021. Não substitui a norma, os dados do fabricante da ancoragem nem as instruções do projetista ou engenheiro responsável pela obra, que define o plano de ensaios, as cargas e os coeficientes. Um ensaio regista o que aconteceu no dia; não aprova uma fixação para utilização.
Valores principais
| Carga de prova, pelo menos 2,5% (menos de 5%) das ancoragens ensaiadas | N_p = 1,5 × N_Ek |
|---|---|
| Carga de prova, pelo menos 5% das ancoragens ensaiadas | N_p = 1,25 × N_Ek |
| Limite superior da carga de prova | 1,5 × N_rec, a resistência recomendada pelo fabricante |
| Amostra mínima | 2,5% das ancoragens, e pelo menos 3 em cada zona distinta |
| Após 1 falha numa zona | 5% das ancoragens dessa zona, e pelo menos 6 |
| Após mais de 1 falha numa zona | Ensaiar 100% das ancoragens (da zona ou de toda a obra: decide o projetista) |
| Tempo até atingir a carga de prova | 30 segundos, com aplicação gradual |
| Apoio da ponte de ensaio mais próximo, ensaios de prova em betão | L pelo menos 0,5 × h_ef, adequado para a maioria dos ensaios de prova |
O que é um ensaio de prova?
Um ensaio de prova é um ensaio em obra que carrega uma ancoragem instalada até uma carga de prova definida, para verificar se foi corretamente instalada. A BS 8539:2012+A1:2021 prevê os ensaios de prova na Cláusula 9.3 e descreve o método no Anexo B.3.
Um ensaio de prova verifica apenas a qualidade da instalação. Não demonstra que a ancoragem é adequada ao material de base: isso resulta da Avaliação Técnica Europeia (ETA) da ancoragem ou de ensaios para determinar uma resistência admissível. Consulte quando é necessário ensaiar em obra.
Como se calcula a carga de prova?
A carga de prova é a ação característica multiplicada por um fator de prova: Np = NEk × ν_P,test (equação B.11 da BS 8539).
- N_Ek, a ação característica, é a carga que o projeto aplica a uma ancoragem, sem coeficientes de segurança. Por vezes é designada carga não majorada. É fornecida pelo projetista.
- ν_P,test, o fator de prova, é escolhido pelo engenheiro responsável pela especificação da fixação. Os valores recomendados pela BS 8539 são 1,5 quando se ensaiam pelo menos 2,5% (mas menos de 5%) das ancoragens, e 1,25 quando se ensaiam pelo menos 5%. Ensaiar mais ancoragens permite uma carga mais baixa.
A carga de prova não deve exceder 1,5 vezes a resistência recomendada pelo fabricante, Nrec, para essa ancoragem e dimensão nesse material de base, quando Nrec for conhecida. N_rec deve ter em conta qualquer redução devida a espaçamento reduzido ou distância ao bordo.
A nossa página da calculadora de carga de ensaio apresenta este método juntamente com a sua calculadora de ensaios preliminares.
Quantas ancoragens devem ser submetidas a ensaio de prova?
Ensaie pelo menos 2,5% das ancoragens da obra e nunca menos de 3 em cada zona distinta. Escolha-as de forma aleatória.
Divida a obra em zonas distintas sempre que algo mude e possa afetar a forma como as ancoragens foram instaladas: uma equipa de instalação diferente ou uma ancoragem diferente, uma mudança no material da parede ou da laje, ou uma fachada que tenha sofrido uma exposição às intempéries diferente das restantes. Cada zona tem o seu próprio mínimo de 3.
Exemplo prático: 160 ancoragens em duas fachadas
| Passo | Amostra de 2,5%, fator 1,5 | Amostra de 5%, fator 1,25 |
|---|---|---|
| Ação característica N_Ek (fornecida pelo projetista) | 2,4 kN | 2,4 kN |
| Carga de prova N_p = N_Ek × ν_P,test | 2,4 × 1,5 = 3,6 kN | 2,4 × 1,25 = 3,0 kN |
| Limite 1,5 × N_rec, com N_rec = 2,8 kN | 4,2 kN, pelo que 3,6 kN é admissível | 4,2 kN, pelo que 3,0 kN é admissível |
| Fachada norte, 60 ancoragens | 2,5% corresponde a 1,5, pelo que se aplica o mínimo de 3: 3 | 5% corresponde a 3: 3 |
| Fachada sul, 100 ancoragens | 2,5% corresponde a 2,5, arredondado para cima: 3 | 5% corresponde a 5: 5 |
| Total de ancoragens a ensaiar | 6 | 8 |
Como se realiza um ensaio de prova?
Um ensaio de prova realiza-se carregando a ancoragem de forma lenta e contínua até à carga de prova, atingindo-a em 30 segundos, enquanto se observa a ancoragem e o material de base.
- Verifique se a ancoragem é a especificada e confirme a carga de prova com quem solicitou o ensaio.
- Coloque a ponte sobre a ancoragem. Nos ensaios de prova em betão, o apoio mais próximo pode ficar a apenas 0,5 × hef do eixo da ancoragem, o que serve para a maioria dos ensaios de prova. hef é a profundidade efetiva de embebimento. Em alvenaria, apoie os pés nas unidades vizinhas sempre que possível; com unidades de grandes dimensões, o apoio mais próximo pode aproximar-se até 0,5 × h_ef. Consulte escolher uma ponte.
- Ligue o equipamento de ensaio à ancoragem de forma que a carga seja aplicada segundo o eixo da ancoragem. Consulte ligar o equipamento de ensaio.
- Aplique a carga progressivamente. Registe a carga se a ancoragem começar a mover-se.
- Ao atingir a carga de prova, registe a carga e verifique se há movimento, fissuras ou danos.
- Liberte a carga, retire o equipamento de ensaio e registe o resultado.
Normalmente não é necessária uma medição detalhada do movimento num ensaio de prova, porque qualquer movimento constitui uma falha. Uma inspeção visual, ou um apalpa-folgas na junta entre a ancoragem e o material de base, costuma ser suficiente.
O que conta como aprovação ou falha?
Uma ancoragem é aprovada num ensaio de prova quando suporta a carga de prova sem movimento e sem qualquer dano ou deformação da ancoragem ou do material de base. Qualquer ancoragem que se mova ou fique danificada é registada como falha.
Marque ou retire qualquer ancoragem que falhe, para que não entre em serviço.
O que acontece quando uma ancoragem falha um ensaio de prova?
Quando uma ancoragem falha um ensaio de prova, apure a causa e ensaie mais ancoragens. Uma ancoragem corretamente escolhida e instalada não deve falhar com a sua carga de prova, pelo que qualquer falha deve ser encarada como indício de que algo na escolha ou na instalação pode estar errado.
- 1 falha numa zona: investigue a causa e aumente o número de ancoragens ensaiadas nessa zona para 5% das suas ancoragens, com um mínimo de 6.
- Mais de 1 falha numa zona: ensaie todas as ancoragens, apure as causas e reveja a especificação. A BS 8539 refere 100% e não o limita à zona, por isso pergunte ao projetista se se refere à zona ou à obra completa.
Informe o projetista e o instalador das suas conclusões, para que possam corrigir a situação. Antes de substituir uma ancoragem que falhou, o projetista confirma o que deve ser aplicado, já que a especificação pode mudar; depois, um instalador competente procede à montagem. O habitual é furar novos orifícios, nas posições definidas pelo projetista. A reutilização do orifício antigo exige o acordo prévio do fabricante ou de um especialista.
O responsável pelo ensaio relata o que aconteceu. O relatório regista factos e não aprova a fixação. Consulte o que incluir num relatório de ensaio em obra.
Mais perguntas
A BS 8539 recomenda um fator de carga de prova ν_P,test de 1,5 quando são ensaiadas pelo menos 2,5% (mas menos de 5%) das ancoragens, e de 1,25 quando são ensaiadas pelo menos 5%. É o engenheiro que especifica a fixação quem escolhe entre eles. A carga de prova não deve exceder 1,5 vezes a resistência recomendada pelo fabricante.
As ancoragens com perno roscado saliente podem. Um acoplador roscado liga-se ao perno acima da porca, e a porca mantém-se apertada com o binário de instalação. Quando a carga atinge a força de aperto, a anilha sob a porca solta-se, o que assinala o primeiro movimento. Se a carga de prova for superior à força de aperto da ancoragem, a anilha soltar-se-á durante o ensaio, por isso combine previamente com o projetista como isso será avaliado. As ancoragens com cabeça de parafuso não podem ser ensaiadas sem retirar o parafuso, pelo que convém especificar a versão com perno saliente da mesma ancoragem.
Segundo a BS 8539, os ensaios de prova não são necessários quando uma ancoragem com Avaliação Técnica Europeia foi dimensionada, selecionada e instalada de acordo com essa avaliação por uma pessoa competente sob supervisão. Mesmo assim, muitas especificações exigem-nos. Para amarrações de andaimes, a NASC TG4:25 exige ensaios de prova em todos os projetos.
Não. A "carga de prova" da BS 8539 nada tem a ver com os ensaios de carga de prova da Secção 3.2.3 do Relatório Técnico EOTA TR 053, que pertencem a um procedimento distinto para ancoragens químicas metálicas em alvenaria.
Não. Em betão, o apoio mais próximo da ponte pode ficar a apenas 0,5 × hef da ancoragem num ensaio de prova, o que serve para a maioria dos casos e permite observar a junta entre a ancoragem e o betão. O fator de redução αdist não é utilizado em ensaios de prova.
Qualquer movimento durante um ensaio de prova é uma falha e deve ser registado como tal. Uma ancoragem corretamente instalada não deve apresentar qualquer movimento com a sua carga de prova.
Fontes
- BS 8539:2012+A1:2021 Code of practice for the selection and installation of post-installed anchors in concrete and masonry, Cláusula 9.3 e Anexo B.3, BSI
- EOTA TR 053:2022-07 Recommendations for tests of metal injection anchors for use in masonry to be carried out on construction works, Secção 3.2.3, EOTA
- NASC TG4:25 Anchorage systems for scaffolding, Secção 9.6, NASC
Ensaio de carga até 25 kN ou 60 kN
Os Staht t25 e t60 mostram a carga em tempo real e a carga máxima num único ecrã e ligam-se por Bluetooth à aplicação Staht Connect.
