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27-03-2024
Estructura

Apoyos superficiales

Un almacenamiento de superficies describe el apoyo de todos los elementos 2D de una superficie. Los desplazamientos de estos elementos pueden ser prevenidos o restringidos por muelles de recorrido.

Básico

La pestaña Básico gestiona los parámetros elementales del apoyo.

Condiciones de apoyo

Las condiciones de apoyo están divididas en los grados de libertad 'Traslacional' y 'Corte'. Para definir un soporte, marque la casilla de control para el eje respectivo. La marca indica que el grado de libertad está bloqueado y que el desplazamiento del elemento en dirección a este eje de la superficie no es posible.

Si no existe soporte o restricción al corte, desmarque la casilla de control correspondiente. La constante del muelle de recorrido o corte se pondrá entonces a cero. Puede ajustar la 'constante del muelle' en cualquier momento para modelar un soporte elástico de la superficie. Introduzca las rigideces del muelle como valores de diseño.

Información

Si el apoyo actúa perpendicularmente a la superficie, indique el soporte en uz o la constante del muelle Cu,z. Este parámetro es prácticamente equivalente al número m de Winkler Cz.

Los parámetros Cu,x y Cu,y representan los muelles de recorrido que describen la resistencia del lecho frente al desplazamiento en las direcciones de la superficie x e y. En una losa de cimentación, puede así definir la resistencia (independiente de la carga) en las direcciones horizontales.

Los símbolos del apoyo se representan siempre debajo de la superficie en una superficie horizontal o inclinada (es decir, en el lado en la dirección de la gravedad). En una superficie vertical, es determinante la orientación del eje de la superficie z. Un fallo en cambio actúa independientemente de la representación gráfica: Aquí el criterio de tensión, que se refiere a la orientación del eje z local, es decisivo.

Para la dirección 'uz' existe la opción de establecer una no linealidad (véase la imagen Nuevo almacenamiento de superficie). El criterio 'Fallo si la tensión de contacto σz es negativa o positiva' controla si el apoyo puede absorber solo tensiones positivas o negativas. Puede establecer más parámetros de no linealidad en la pestaña uz - Fallo si la tensión del apoyo σz es negativa o positiva.

Información

El 'Fallo si la tensión de contacto σz es negativa' significa: El apoyo no tiene efecto cuando un elemento de la superficie se mueve contrariamente al eje de la superficie z. Esto sucede en una losa de cimentación con un eje Z global orientado hacia abajo y un eje z local cuando actúan fuerzas en contra de la gravedad.

Verifique la orientación de los ejes locales z si establece un criterio de fallo. Puede mostrar y ocultar los ejes de la superficie a través del menú contextual de la superficie.

Las condiciones de apoyo para 'Corte' vxz y vyz controlan cómo se considera la capacidad portante al corte del soporte en las direcciones de los ejes de la superficie x e y. La constante de Pasternak Cv generalmente varía entre 0,1 ⋅ Cu,z (baja capacidad de corte) y 0,5 ⋅ Cu,z (capacidad de corte media). Normalmente: Cv,xz = Cv,yz.

En un apoyo inamovible en uz, los elementos de corte de la matriz de rigidez correspondientes están activados automáticamente.

La siguiente tabla según Kolar [1] ofrece valores de orientación para las constantes del muelle de los suelos.

Consistencia del suelo Cu,z [kN/m3] Cv [kN] Cv [kN] Cv [kN]
mínima media alta
muy blando 1 000 0 500 1 000
media densidad 10 000 0 5 000 10 000
denso 100 000 0 50 000 100 000

uz - Fallo si la tensión de contacto σz es negativa o positiva

El uz - Fallo como propiedad no lineal del almacenamiento de superficies (véase la imagen Nuevo almacenamiento de superficie) puede ser descrito más detalladamente en esta pestaña.

La lista ofrece las siguientes opciones:

  • Efecto unilateral básico: El apoyo falla bajo tensiones de contacto negativas o positivas.
  • Fluencia a partir de la tensión de contacto: El apoyo falla bajo tensiones de contacto negativas o positivas y es efectivo solo en otros rangos hasta una tensión específica. Al excederla, se aumentan las deformaciones, aunque ya no las tensiones.
  • Fricción en el plano xy: El apoyo falla bajo tensiones de contacto negativas o positivas. Las fuerzas de corte se absorben por fricción. Son dependientes de las fuerzas de contacto existentes. Se aplica la siguiente relación: τ = μz ⋅ σ. El apoyo en las direcciones x e y se asume completamente solo cuando se alcanza la tensión de contacto τ. Esto significa que simultáneamente debe definirse un soporte fijo o elástico en las direcciones horizontales x e y. Sin este apoyo, no sería efectiva la fricción en el plano.

Referencias
Capítulo principal