Interakce s podložím (Soilin)
esas.06
Interakce s podložím (Soilin)
Určení “skutečných” parametrů C a výpočet interakce mezi konstrukcí a podložím v
důsledku sedání. Průběh napětí v zemině pod základovou deskou, průběh a úroveň
zatížení, kontaktní napětí mezi konstrukcí a podložím, geometrie kontaktní vrstvy a
geologické charakteristiky podloží v daném místě. Protože parametry C ovlivňují kontaktní napětí a pokles kontaktní vrstvy, jsou následně také parametry C ovlivněny kontaktním napětím. Výpočet parametrů je proto iterační. Výpočet určí sedání a jeho vliv
na konstrukci. Výpočet je založen na Pasternakově modelu podloží.
Datasheet Scia Engineer
esas.06
Scia CZ, s.r.o. • Slavickova 1a • CZ - 638 00 Brno • Tel: +420 545 193 526 • Fax: +420 545 193 533 • [email protected]
Scia CZ, s.r.o. • Thákurova 3 • CZ - 160 00 Praha 6 • Tel: +420 224 322 425 • Fax: +420 224 322 288 • [email protected]
Scia SK, s.r.o. • Nám. hrdinov 5 • SK - 010 03 Žilina • Tel: +421 415 003 070-1 • Fax: +421 415 003 072 • [email protected]
www.scia-online.com
Interakce s podložím (Soilin)
Při návrhu nebo posouzení jakékoliv konstrukce,
která je ve styku s podložím, je nutno se zabývat interakcí stavby, základu a podloží. Abychom
mohli zjistit napětí v podloží a následně jeho
sedání, je nutno nejdříve spočítat přitížení povrchu podloží, resp. určit kontaktní napětí základu.
Toto napětí počítá program Scia Engineer, přičemž k tomu využívá 2D model podloží, který
korektně reprezentuje přetvárné vlastnosti celého
masivu podzákladí povrchovým modelem. Jeho
fyzikální vlastnosti jsou vyjádřeny tzv. parametry
interakce C, přičemž nejdůležitější z nich jsou C1z,
C2x,C2y, C1x a C1y. Autoři modelu Kolář a Němec
doplnili v roce 1975 Pasternakův povrchový model
o další parametry a od té doby se tento víceparametrický povrchový model interakce s úspěchem
používá v praxi.
Předpoklady výpočtu
Výpočet sedání a parametrů C se provádí podle
následujících předpokladů:
a) Napjatost v podzákladí se zjišťuje na modelu
Boussinesquova ideálního homogenního poloprostoru a to bez ohledu na jakoukoli vertikální
nebo horizontální nehomogenitu. Tento přístup
je akceptován současnými geomechanickými
normami;
b) Hloubka založení ovlivňuje normový součinitel
κ1 a tím zrychluje pokles hodnot svislé složky
napětí σz do hloubky;
c) Nestlačitelné podloží pod poslední zadanou vrstvou způsobí, že program zavede do
výpočtu normový součinitel κ2. Numericky to
znamená zpomalení útlumu napětí σz nekonečného poloprostoru.
Výpočet sedání je v daném místě prováděn podle
pracovního diagramu zeminy daného normou.
V každé vrstvě se při výpočtu účinného napětí
určuje příslušná strukturní pevnost zohledňující
danou hloubku od původního terénu.
Parametry interakce C jsou počítány z hodnot
napětí σz , přetvoření εz pracovního diagramu a z
hodnoty sedání na povrchu terénu.
Vstupní parametry
• ν = součinitelem příčné kontrakce (Poisson);
• γ = objemová tíha zeminy v suchém a mokrém
stavu;
• m = součinitelem strukturní pevnosti zeminy.
Existence nestlačitelné vrstvy na dolní hranici
geologického profilu se zavede do výpočtu při
zaškrtnutí volby „Nestlačitelné podloží“. Pokud je
v určité hloubce zjištěna hladina podzemní vody,
je možno tuto vzdálenost od vrcholu sondy zadat.
Tím se všem hlubším geologickým vrstvám odpovídajícím způsobem automaticky sníží hodnota
nasycené objemové tíhy.
Příslušná sonda se umístí pomocí globálních souřadnic x, y, z do prostoru a to tak, že daný bod
určuje povrch terénu. Je možno zadat libovolný
počet sond, které ale musí mít definovány stejný
počet geologických vrstev. Ze zadaných sond
potom program sám v libovolném místě interpoluje jak povrch terénu (možnost zobrazit „digitální
model terénu“), tak každou úroveň geologické
vrstvy i každou geomechanickou charakteristiku.
Uživatel si volí, které základové desky mají být
podložím podepřeny, tedy jakým plochám bude
modul SOILIN přiřazovat odpovídající podepření.
Výpočet
Geologický profil je určen zadanými geologickými
sondami. Každému vrtu lze přiřadit několik geologických vrstev, které jsou charakterizovány následujícími vlastnostmi:
• h = tloušťkou vrstvy;
• Edef = modulem přetvárnosti (deformace);
Výpočet MKP nejprve nalezne první aproximaci
kontaktního napětí s pomocí výchozích hodnot
parametrů C, které mohou být nastaveny uživatelem. Tyto hodnoty kontaktního napětí představují
zatížení podloží a slouží jako vstup pro modul
Soilin. Tento program vypočte sedání podle pří-
slušné normy a z něho hodnoty potřebných parametrů C. Celý cyklus MKP + Soilin se opakuje,
dokud není splněna iterační podmínka přesnosti
kontaktních napětí. Tímto způsobem jsou získány
výsledné deformace a vnitřní síly konstrukce na
podloží.
Integrace do programu
Modul Soilin je plně integrován do programu
Scia Engineer. Údaje o podloží se zadávají v grafickém prostředí programu. Iterační řešení interakce konstrukce s podložím je plně automatické.
Výsledky z modulu Soilin lze vložit do dokumentu.
Hlavní funkce
► Víceparametrický model interakce mezi
základovou deskou a podložím.
► Při výpočtu se zohledňuje rozložení a
intenzita zatížení, kontaktní napětí mezi
konstrukcí a zeminou, místní geologické
podmínky.
► Zadání podloží vychází z geologického
průzkumu sondami.
Novinky
► Zobrazení průběhu σ
UPDATED
z
v řezu podloží.
► Výsledky v libovolném bodě na povrchu
podloží.
Obsaženo v E
Požadované moduly: esas.01, esas.00.
esas.06
Download