Teoretické základy
Metoda edometrického modulu přetvárnosti zohledňuje vzájemné ovlivňování mezi základovou deskou a zeminou pomocí iteračního propojení napětí v základové půdě, sedání a modulů reakce podloží.
Výchozím bodem jsou moduly reakce podloží, s nimiž se provede první výpočet MKP pro stanovení rozdělení napětí v základové půdě. Následně se vypočítá sedání v elastickém poloprostoru podle Boussinesqa, přičemž se napětí integrují po vrstvách. Z toho se odvodí aktualizované svislé a smykově působící moduly reakce podloží, pro které se provede další výpočet MKP. Iterace se opakuje tak dlouho, dokud změny sedání a napětí neklesnou pod práh konvergence.
Další informace k tomuto tématu nabízí online manuál pro addon Geotechnická analýza:
Předmět analýzy
Pro zobrazenou základovou desku se má provést statická analýza se zahrnutím interakce konstrukce s podložím pomocí metody edometrického modulu přetvárnosti.
Modelování zeminy
Zadání skladby zeminy se provádí v krocích
- Vytvoření materiálů zeminy na základě materiálu z databáze
- Popis skladby zeminy pomocí vrtných profilů
- Vytvoření půdního masivu.
Následující série obrázků stručně shrnuje postup. Podrobný popis postupu naleznete v odborném příspěvku KB 1699 | Vytvoření půdního masivu z vrtných profilů v programu RFEM 6:
1. Metoda edometrického modulu přetvárnosti jako typ modelování zeminy
Základem pro použití metody edometrického modulu přetvárnosti je půdní masiv.
V poli „Typ modelování zeminy” půdního masivu lze následně vybrat numerickou metodu pro modelování zeminy.
V rozbalovací nabídce se zvolí metoda edometrického modulu přetvárnosti (1).
Zobrazí se doplňující sekce „Nastavení” (2), ve které jsou shrnuta další nastavení a možnosti.
2. Plocha/y k uložení
V nastavení metody edometrického modulu přetvárnosti se provede přiřazení ploch k uložení. V tomto příkladu se pro další nastavení převezmou standardní nastavení.
Zadání lze potvrdit tlačítkem „OK”. Skladba zeminy je nyní kompletně vymodelována.
3. Vygenerované uložení
Metoda edometrického modulu přetvárnosti generuje plošnou podporu a také liniové podpory na hraničních liniích.
Vytvořené podpory jsou uvedeny v typech pro plochy resp. linie a jsou na modelu graficky znázorněny. Součinitele uložení se stanoví v průběhu statické analýzy.
Analýza
V tomto příkladu se mají kombinace zatížení generovat generátorem kombinací, takže se metoda edometrického modulu přetvárnosti provede vždy pro kombinace kvazistálé návrhové situace.
Pro všechny další návrhové situace se má převzít uložení z příslušné kvazistálé kombinace.
To se odpovídajícím způsobem nastaví v generátoru kombinací, jak ukazuje následující série obrázků.
Vygenerované kombinace zatížení jsou příkladně znázorněny v následující sérii obrázků.
Metoda edometrického modulu přetvárnosti je aktivní pro všechny kombinace zatížení kvazistálé situace. Pro všechny kombinace ostatních návrhových situací bylo naproti tomu nastaveno převzetí uložení z příslušné kvazistálé kombinace zatížení. Pro tyto kombinace se provede statická analýza bez metody edometrického modulu přetvárnosti.
Nyní lze model vypočítat.
Výsledky
Po statické analýze lze ve výsledkovém navigátoru pro plochy vybrat výsledek „Součinitele pružné podpory“, takže se stanovené moduly reakce podloží Cu,z, Cvx,z resp. Cv,yz graficky zobrazí, jak je znázorněno na následujícím obrázku.
Dále lze v podporových reakcích vybrat výsledek pro „Součinitele pružné podpory“ liniových podpor a tím je znázornit v grafice.
Závěr
Pomocí metody edometrického modulu přetvárnosti lze efektivně zohlednit interakci konstrukce s podložím a tím výrazně zlepšit kvalitu výsledků analýzy konečných prvků oproti konstantnímu plošnému základu.