Piloty jsou v RFEM znázorněny jako nosníky. Tento nosník je spojen s okolní zeminou, a tím může přenášet síly. Modelování je popsáno v kapitole Typy prutů Pilot a Kotev. Spojení probíhá prostřednictvím tření na povrchu pláště a špičky.
Implementace v RFEM
Spojení mezi pilotem a okolním objemem zeminy probíhá v RFEM aktuálně přes uvolnění, které si lze představit jako osmiramenné paprskové kolo. Tato paprsková kola mají své centrum v každém MK uzlu prutu. Uvolnění má lineárně-elastické ideálně-plastické chování, které je definováno odporami pilot. Prut je zde uvažován jako válec, případně s měnícím se průřezem podél jeho délky. Průměr je získán z průřezové plochy, která je považována za kruhovou oblast. Koncové body pevných spojení jsou poté při nezávislé síti spojeny s objemovou sítí okolní zeminy váženě podle jejich vzdálenosti. Následující obrázek to ukazuje schematicky:
Ekvivalentní průměr lze tedy vypočítat, jak je ukázáno v následujícím vzorci.
Odpor pilot
Výpočet odporů
Výpočet smykové pevnosti může probíhat přes délku spojení a ekvivalentní průměr z celkové smykové pevnosti. V následujícím vzorci je to ukázáno pro případ, že uvažujeme konstantní smykovou pevnost a průřez.
|
Fr,s |
Celková únosnost dříku pilíře (tření) |
|
deq |
Ekvinvaletní průměr piloty (kruhová plocha) |
|
lb |
Délka spojení piloty |
Zjištění axiální pevnosti na špičce pilota z celkového odporu může rovněž probíhat přes ekvivalentní průměr pilota, jak ukazuje následující vzorec.
Výpočet tuhostí
Výpočet tuhosti může probíhat na základě zkušebního zatížení a/nebo zkušeností. Další možnost nabízí Franz Tschuchnigg pomocí empiricky určených vzorců ve své disertační práci [1]. V následujícím textu jsou uvedeny tyto vzorce pro plášťové tření a axiální tuhost. Navíc jsou zde obsaženy doporučené faktory pro nastavení v RFEM.
|
G |
Smykový modul přilehlé zeminy (z příčného Poissonova čísla a modulu pružnosti; modul pružnosti pro nelineární materiálové modely: jednoduchý (např. Mohr-Coulomb) primární zatěžování Eprim nebo vyšší řád (např. zpevněná zemina) Eur~5 x E(50),prim) |
|
Γs |
Součinitel přizpůsobení pro kmen pilot (empiricky; doporučeno: 1) |
|
Δs |
Počáteční hodnota tření pláště (empirická; doporučená hodnota: 0) |
|
fs,RF |
Nastavovací součinitel pro RFEM (doporučená hodnota: 0,1) |
|
G |
Smykový modul vlastní půdy (z Poissonova poměru a modulu pružnosti; Modul pružnosti pro nelineární materiálový model: Primární zatížení (např. Mohr-Coulombův) Eprim nebo vyšší řád (např. Hardening-Soil) Eur~5 x E(50),prim) |
|
Γb |
Přizpůsobovací součinitel pro špičku piloty (empirický; doporučeno: 5 až 10) |
|
$r_{eq}$ |
Ekvivalentní poloměr špičky piloty |
|
fb,RF |
Součinitel přizpůsobení v programu RFEM (doporučená hodnota: 0,01) |
Vložením doporučených hodnot může být vstup plášťového tření a axiální tuhosti proveden pomocí následujících vzorců.
|
|
Smykový modul podkladní vrstvy (ze smykového modulu a modulu pružnosti; Modul pružnosti pro nelineární materiálový model: jednoduchý (např. Mohr-Coulomb) počáteční zatížení Eprim nebo vyšší řád (např. zpevnění podloží) Eur~5 x E(50),prim) |
|
req |
Ekvivalentní poloměr špičky piloty |