Fundamentos teóricos
El método del módulo limitado reproduce la interacción 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 EF 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 por capas. De ahí se derivan parámetros de balasto verticales y efectivos al corte actualizados, con los que se realiza otro cálculo por EF. La iteración se repite hasta que los cambios en los asientos y las tensiones quedan por debajo del umbral de convergencia.
Más información al respecto se encuentra en el manual en línea para el complemento Análisis geotécnico:
Objeto del análisis
Para la losa de cimentación mostrada, se debe realizar el análisis estructural considerando la interacción suelo-estructura mediante la aplicación del método del módulo limitado.
Modelo del subsuelo
La entrada para la estratigrafía se realiza en los pasos:
- Creación de los materiales del suelo basados en un material de la biblioteca
- Descripción de la estratigrafía mediante registros de perforación
- Creación del macizo de suelo.
La siguiente serie de imágenes resume el proceso de forma breve y concisa. Encuentre una descripción detallada del procedimiento en el artículo técnico KB 1699 | Generar cuerpo 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 la constituye 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 elige el método del módulo limitado (1).
Aparece una sección adicional "Configuración" (2), donde se resumen más ajustes y opciones.
2. Superficie(s) a apoyar
En la configuración para el método del módulo limitado, se asigna(n) la(s) superficie(s) a apoyar. En este ejemplo, se adoptan las configuraciones predeterminadas para los demás ajustes.
La entrada se puede confirmar con "Aceptar". La estratigrafía 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 borde.
Los apoyos creados se listan en los tipos para superficies o líneas y se representan gráficamente en el modelo. Los coeficientes del apoyo se determinan en el curso del análisis estructural.
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 dimensionamiento casi permanente.
Para todas las demás situaciones de dimensionamiento, el apoyo debe ser adoptado de la combinación casi permanente correspondiente.
Esto se configura correspondientemente en el asistente para combinaciones, como muestra la siguiente serie de imágenes.
Las combinaciones de cargas generadas se ilustran de manera ejemplar en la siguiente serie de imágenes.
El método del módulo limitado está activo para todas las combinaciones de cargas de la situación casi permanente. Para todas las combinaciones de las demás situaciones de dimensionamiento, en cambio, se configuró la adopción del apoyo de la combinación de cargas casi permanente correspondiente. Para estas se realiza un análisis estructural sin método del módulo limitado.
Ahora se puede calcular el modelo.
Resultados
Después del análisis estructural, en el navegador de resultados para las superficies, se puede elegir el resultado "Coeficientes del apoyo elástico", de modo que los valores de balasto determinados Cu,z, Cvx,z o Cv,yz se representen gráficamente, como se muestra en la siguiente imagen.
Además, en reacciones del apoyo, se puede elegir el resultado para los "Coeficientes del apoyo elástico" de los apoyos en línea y así ilustrarlo en el gráfico.
Conclusión
Con la ayuda del método del módulo limitado, se puede considerar eficientemente la interacción suelo-estructura y con ello mejorar notablemente la calidad de los resultados del análisis por elementos finitos frente a la cimentación superficial constante.