Base teórica
El método del módulo limitado reproduce la influencia mutua entre la losa de cimentación y el suelo mediante un acoplamiento iterativo de tensiones de contacto del suelo, asientos y coeficientes de balasto.
El punto de partida son los valores de balasto, con los que se realiza un primer cálculo por elementos finitos para determinar la distribución de tensiones de contacto del suelo. A continuación, se calculan los asientos en el semiespacio elástico según Boussinesq, integrando las tensiones capa por capa. A partir de estos, se derivan coeficientes de balasto verticales y de cortante actualizados, para los cuales se realiza otro cálculo por elementos finitos. La iteración se repite hasta que los cambios en asientos y tensiones están por debajo del umbral de convergencia.
Encontrará más información al respecto en el manual en línea del complemento Análisis geotécnico:
Objeto del análisis
Para la losa de cimentación mostrada, se debe realizar el análisis estático considerando la interacción suelo-estructura mediante la aplicación del método del módulo limitado.
Modelo del suelo
La introducción de la estructura del suelo se realiza en los pasos:
- Creación de los materiales del suelo basados en el material de la biblioteca
- Descripción de la estructura del suelo mediante registros de perforación
- Creación del macizo de suelo.
La siguiente serie de imágenes resume el procedimiento de forma breve y concisa. Encontrará una descripción detallada del procedimiento en el artículo técnico KB 1699 | Crear macizo de suelo a partir de muestras de suelo en RFEM 6:
1. Método del módulo limitado como tipo de modelo del subsuelo
La base para la aplicación del método del módulo limitado es el macizo de suelo.
En el campo „Tipo de modelo del subsuelo” del macizo de suelo se puede seleccionar a continuación el método numérico para el modelo del subsuelo.
En el menú desplegable se selecciona el método del módulo limitado (1).
Aparece una sección adicional "Configuración" (2) en la que se resumen más ajustes y opciones.
2. Superficie(s) a apoyar
En la configuración del método del módulo limitado se realiza la asignación de las superficies a apoyar. En este ejemplo, se adoptan los ajustes predeterminados para el resto de las opciones.
La introducción se puede confirmar con "Aceptar". La estructura del suelo queda ahora completamente modelada.
3. Apoyo generado
El método del módulo limitado genera el apoyo superficial, así como los apoyos en línea en las líneas de contorno.
Los apoyos creados se enumeran en los tipos para superficies o líneas y se muestran gráficamente en el modelo. Los coeficientes de los apoyos se determinan durante el análisis estático.
Análisis
En el presente ejemplo, las combinaciones de cargas deben ser generadas por el asistente, de modo que el método del módulo limitado se realice respectivamente para las combinaciones de la situación de proyecto cuasipermanente.
Para todas las demás situaciones de proyecto, el apoyo se debe adoptar de la combinación cuasipermanente correspondiente.
Esto se ajusta en consecuencia en el asistente para combinaciones, como muestra la siguiente serie de imágenes.
Las combinaciones de cargas generadas se ilustran a modo de ejemplo en la siguiente serie de imágenes.
El método del módulo limitado está activo para todas las combinaciones de cargas de la situación cuasipermanente. Sin embargo, para todas las combinaciones de las demás situaciones de proyecto, se ha establecido la adopción del apoyo de la combinación de cargas cuasipermanente correspondiente. Para estas, se realiza un análisis estático sin el método del módulo limitado.
Ahora se puede calcular el modelo.
Resultados
Después del análisis estático, se puede seleccionar en el navegador de resultados para superficies el resultado "Coeficientes de apoyo elástico", de modo que los valores de balasto determinados Cu,z, Cvx,z o Cv,yz se muestren gráficamente, como se muestra en la siguiente figura.
Además, en reacciones del apoyo se puede seleccionar el resultado para los "Coeficientes de apoyo elástico" de los apoyos en línea y, por lo tanto, ilustrarlo en el gráfico.
Conclusión
Con la ayuda del método del módulo limitado, la interacción suelo-estructura se puede considerar de manera eficiente y, por lo tanto, se puede mejorar claramente la calidad de los resultados del análisis por elementos finitos en comparación con la cimentación superficial constante.