4.19 Podloží prutu

Zatímco uzlové podpory slouží k uložení na obou koncích prutu, podloží prutu umožňují pružně podepřít prut po celé jeho délce. Můžeme tak například modelovat základové nosníky při zohlednění vlastností podloží. Zadat lze i nelineární působení, pokud je podloží neúčinné v tahu nebo tlaku.

Podloží lze definovat pouze pro typ prutu Nosník. Číslo prutu zadáme do příslušného sloupce v tabulce, popř. do odpovídajícího vstupního pole v dialogu nebo prut vybereme graficky.

Hodnoty translační tuhosti podloží se zadávají zvlášť ve směru lokálních os prutu x, y a z. Tuhosti pružiny je třeba chápat jako návrhové hodnoty.

Při zadávání hodnot se lze orientačně řídit moduly tuhosti E_S pro jednotlivé typy zemin z tabulky 4.8. Je ovšem třeba vzít v úvahu, že se zadání v programu RFEM vztahuje na modul reakce podloží!

Tabulka 4.8 Moduly tuhosti vybraných typů zemin v [N/mm²]

Typ půdy	ES statické zatížení	ES dynamické zatížení
Písek, hutný	40 - 100	200 - 500
Štěrkopísek, hutný	80 - 150	300 - 800
Hlína/jíl, polopevný až pevný	8 - 30	120 - 250
Hlína/jíl, s vysokou plasticitou	5 - 20	70 - 150
Smíšená zemina, polopevná až pevná	20 - 100	200 - 600

Tabulka 4.8 uvádí modul tuhosti E_S zemin. U podloží ploch je třeba pro vlastnosti pružiny použít modul podloží k_s. Jako první aproximaci lze modul podloží vypočítat z modulu tuhosti při zohlednění tvarového součinitele f a šířky základu b podle následující rovnice :

$k_s\approx \frac{E_S}{f·b}$

U prutů s podložím, které se například používají k modelování základových pásů, se při výpočtu konstanty tuhosti podloží přihlíží k šířce průřezu. Získáme tak translační tuhost vztaženou na prut v [N/mm²]. Tato hodnota udává sílu na prutu v [N/mm], která je zapotřebí ke stlačení zeminy o 1 mm – odtud plyne jednotka [N/mm²], která se uvádí jako vstupní údaj. Výsledek je pak třeba zadat jako translační tuhost C_1,z: v případě základových pásů (prutů ve vodorovné poloze) směřuje lokální osa z zpravidla dolů.

Lokální osy prutu lze zapnout v navigátoru Zobrazit nebo z místní nabídky prutu (viz obr. 4.169).

Smyková tuhost udává smykovou únosnost podloží. Konstanty tuhosti C₂ se vypočítají ze součinu ν⋅C_1,z, přičemž Poissonův součinitel ν pro písčité a štěrkovité zeminy leží v rozmezí 0,125 a 0,5 a pro jílovité zeminy mezi 0,2 a 0,4.

V tomto vstupním poli v dialogu, resp. ve sloupci v tabulce se uvádí konstanta rotační tuhosti, která brání rotaci prutu okolo jeho podélné osy.

Pokud podloží není účinné v případě působení tahových či tlakových sil, lze mu přiřadit nelineární vlastnost - kritérium neúčinnosti.

Neúčinnost v případě záporného kontaktního napětí tedy znamená: podloží je neúčinné, pokud se prut pohybuje proti směru lokální osy z.

Pokud zadáváme kritérium neúčinnosti, měli bychom zkontrolovat polohu a orientaci lokálních os z (viz obr. 4.169). Je možné, že bude nutné natočit pruty.

Dělení prutů s pružným uložením lze nastavit v záložce Globální parametry výpočtu v dialogu Parametry výpočtu (viz kapitola 7.3).