El complemento Análisis geotécnico le permite usar las propiedades de las muestras de suelo y modelos de materiales de suelo específicos para representar la interacción entre el edificio y el suelo, así como las influencias de los componentes de la cimentación entre sí. Además, ofrece una biblioteca ampliable de propiedades del suelo, la consideración de varias muestras de suelo (sondeos) en diferentes ubicaciones, la determinación de asientos y diagramas de tensiones, y una visualización gráfica y tabular de los mismos.
Ejemplo práctico
Una vez que se activa el complemento, puede comenzar su trabajo definiendo los materiales del suelo de interés en el cuadro de diálogo Materiales que se muestra en la Imagen 02. En la práctica, las propiedades del material del suelo se deben definir manualmente, ya que son específicas para cada proyecto individual.
Esto también es posible en RFEM 6, donde puede definir las propiedades de diversos materiales del suelo. Además de las propiedades básicas del material (por ejemplo, módulo de elasticidad, módulo de cortante, coeficiente de Poisson, peso específico/densidad de masa, coeficiente de dilatación térmica), debe seleccionar el modelo de material que se utilizará para un modelado realista del material del suelo comportamiento.
En la versión actual de RFEM 6, están disponibles el modelo de Mohr-Coulomb, así como un modelo no lineal con rigidez dependiente de la tensión y la deformación.
En este ejemplo, se selecciona el Mohr-Coulomb modificado para modelar el comportamiento del material del suelo de interés. Por lo tanto, se deben asignar parámetros como la resistencia cohesiva (c), el ángulo de fricción interna (φ) y el ángulo de dilatancia (ψ) en el cuadro de diálogo asociado (figura 03).
También está disponible una base de datos extensible para facilitar la selección de las propiedades del material del suelo. Para mostrar esto, los otros materiales del suelo en este ejemplo se definen a través de la Biblioteca de materiales, como se muestra en la Imagen 04.
A continuación, debe definir las muestras de suelo introduciendo la información obtenida de las pruebas de campo (es decir, las características del perfil del suelo en diferentes posiciones). Las muestras de suelo están disponibles como objetos especiales en RFEM 6.
Como muestra la imagen 05, puede introducir capas de suelo para las muestras individuales en un cuadro de diálogo claramente organizado o proporcionando los datos relevantes en las tablas. Dado que las propiedades del material del suelo ya se han definido, puede seleccionar los materiales directamente desde el menú desplegable y asignarles el espesor asociado. Sin embargo, también es posible definir nuevos materiales al definir las capas.
Si se detecta agua subterránea a través de las pruebas de campo, puede asignar el nivel del agua subterránea en este cuadro de diálogo (figura 05). Además, puede definir múltiples números de capas y muestras de suelo que se utilizarán para generar el suelo. Una representación gráfica correspondiente apoya la definición de muestras separadas y le ayuda a comprobar la entrada.
Para cada muestra individual, debe proporcionar las coordenadas asociadas del plano de trabajo de RFEM que corresponden a la posición real del terreno para la cual se ha obtenido el perfil del suelo. Esto se puede hacer en el cuadro de diálogo Muestras de suelo o en las tablas. En este último, puede copiar todas las coordenadas de un documento (por ejemplo, un archivo de Excel) y simplemente pegarlas. Los perfiles del suelo se mostrarán en la ventana de trabajo, como en la Imagen 06.
Los datos en términos de muestras de suelo ahora se pueden usar para crear el macizo de suelo disponible como un objeto especial tanto en los datos del navegador como en las tablas. Para ser más específicos, el macizo del suelo se puede generar a partir de las muestras de suelo definidas previamente, pero también se puede generar como un conjunto de sólidos del suelo (es decir, definiendo los sólidos del suelo manualmente y aplicándolos al macizo). En este ejemplo, se utilizará la primera opción.
El cuadro de diálogo Macizo de suelo se muestra en la Imagen 07. Para generar el macizo de suelo a partir de muestras de suelo, primero debe seleccionar las muestras de interés. A continuación, se le pide que defina la geometría del macizo del suelo asignando el tipo de topología, el tamaño del macizo y las coordenadas de su centro. La profundidad se asigna automáticamente, según los datos de la muestra de suelo.
Si es necesario, puede girar el macizo respecto a Z. También puede tener en cuenta la posible presencia de agua subterránea al generar la superficie del nivel del agua subterránea. Si se selecciona esta opción en el cuadro de diálogo, el agua subterránea se mostrará en la representación gráfica interactiva.
Una vez que se genera el macizo de suelo, se muestra gráficamente en la ventana de trabajo de RFEM. Como se muestra en la Imagen 08, el macizo consta de tantos sólidos de suelo como capas definidas previamente (4, en este ejemplo).
Las superficies entre estos sólidos son superficies NURBS definidas con funciones spline y aproximadas a través de las posiciones de las capas en las muestras de suelo. Si se ha seleccionado la opción para considerar el agua subterránea, el nivel del agua subterránea también está disponible en la representación gráfica.
Finalmente, los apoyos de las superficies de contorno se han generado mediante la entrada Tipos de superficies de los datos del navegador. Por ejemplo, puede ver que los apoyos para las superficies de contorno horizontales en la parte inferior están fijos, mientras que se permite el deslizamiento para las superficies verticales circundantes (Imagen 09).
Observaciones finales
Dado que la determinación realista de las condiciones del suelo influye significativamente en la calidad del análisis estructural de los edificios, se ofrece el complemento Análisis geotécnico en RFEM 6 para determinar el cuerpo del suelo a analizar. Para ello, puede proporcionar los datos obtenidos de las pruebas de campo, ya que el complemento le permite usar las propiedades de las muestras de suelo para determinar los macizos de suelo de interés.
Por lo tanto, debe asignar las propiedades del material, elegir el modelo de material de suelo apropiado y definir los perfiles del suelo en el programa. Para cada muestra de suelo, se le pide que defina las capas de suelo en términos de materiales y espesor, nivel de agua subterránea (si corresponde) y la posición de la muestra en la ventana de trabajo de RFEM (correspondiente a la posición real del terreno para la cual se ha definido el perfil del suelo). obtenido).
El suelo se genera a partir de todas las muestras introducidas utilizando sólidos en 3D y se asigna a la estructura utilizando las coordenadas.
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