Cet appui est représenté par des ressorts verticaux, qui sont appliqués avec une rigidité de ressort constante et indépendamment les uns des autres. Il n'est donc pas possible de calculer des effets d'un tassement proche de la réalité. Ce type de fondation est également appelé demi-espace de Winkler. Pour appliquer cette méthode, le module de réaction du sol ks (C1z dans le programme) est requis. Il est calculé sur la base de la pression du sol σ0 et du tassement s correspondant.
L'inconvénient de la méthode du module de réaction du sol est, entre autres, que la modélisation du sol est insuffisante et que les zones de sol adjacentes ne peuvent pas être considérées. Étant donné que la charge sur le sol provoque une déformation directement sous la charge elle-même, la zone d'affaissement ne reflète pas la réalité. La rigidité de cisaillement du sol n'est pas non plus prise en compte.
Méthode du module de réaction du sol avec un module variable
Les carences de la méthode classique de définition des fondations peuvent être atténuées en définissant un module de réaction du sol variable. Dörken & Dehne [2] recommandent l'application d'un module de réaction du sol s'élevant jusqu'à deux fois sa valeur sur une bande étroite du bord. Cela a pour objectif de simuler les effets du sol sur le bord des fondations. Les tassements qui en résultent sont considérablement améliorés par cette méthode.
La saisie des variations du module de réaction du sol peut se faire dans RFEM par une zone de palier. Cependant, certains avantages de la méthode conventionnelle du module de réaction de sol, tels qu'une vue d'ensemble claire et une saisie rapide dans le programme, sont perdus dans le cas d'une telle modélisation.
Considération des zones de sol adjacentes à l'aide de ressorts supplémentaires
Ce modèle est basé sur la méthode du «modèle de sol efficace» de Kolář & Němec [3] . Contrairement à la méthode du module de réaction du sol variable, la résistance au cisaillement est également considérée en plus du module de sol. Les zones de sol adjacentes sont prises en compte à l'aide de ressorts linéiques et de ressorts ponctuels sur les bords.
Les ressorts appliqués dans notre exemple résultent du paramètre de réaction verticale du sol de 54,500 kN/m³ comme suit:
s0 représente la zone d'affaissement dans laquelle les tassements chutent en dessous de 1% des valeurs du bord de fondation. À titre indicatif, une longueur de 0 m s0 5 m peut être supposée pour les panneaux d'une taille de 5 m x 5 m à 15 m x 30 m. Pour les dalles plus grandes sur des sols avec un frottement interne et une cohésion élevés ainsi que des modules de cisaillement élevés, les valeurs pour s0 > 5m peuvent être utilisées.
cv, xz et cv, yz sont les ressorts de cisaillement de la fondation élastique surfacique.
0,1 ∙ c1 <c2 <1,0 ∙ c1
Dans le cas de sable meuble, c2 se rapproche de zéro; pour les types de roche solide, cependant, il est de 1,0 * c1 . Pour une capacité de cisaillement moyenne, c2 = 0,5 ∙ c1 est raisonnable.
k représente le ressort linéique le long du bord extérieur de la fondation.
Le facteur K définit les ressorts ponctuels aux angles du bord de la fondation.
La résistance au cisaillement et les zones de sol adjacentes étant considérées dans cette variante, des résultats plus réalistes sont obtenus. Un autre avantage par rapport à la variante précédente est que la modélisation est assez simple et qu'il n'est pas nécessaire de définir des surfaces supplémentaires dans la zone de contour de la fondation.
Calcul dans le module additionnel RF-SOILIN
Cependant, vous pouvez obtenir des propriétés de sol beaucoup plus détaillées en utilisant le module additionnel RF-SOILIN. Ce programme permet notamment de considérer plusieurs couches de sol et échantillons de sol. Un autre avantage de ce module additionnel est la représentation réaliste de l'interaction entre un bâtiment et le sol. RF-SOILIN détermine automatiquement les propriétés de la fondation. Étant donné que cette approche fournit une représentation beaucoup plus précise de l'affaissement d'un bâtiment, il est également possible d'analyser les effets de tassement possibles sur les bâtiments adjacents.
Comparaison des variantes
Les trois méthodes de calcul selon l'approche réaliste augmentent la rigidité des bords en conséquence. Par conséquent, des résultats nettement meilleurs sont généralement obtenus. L'exemple montre que les contraintes de contact et les déformations sont différentes selon la méthode utilisée. Plus les propriétés de fondation sont déterminées avec précision selon les méthodes individuelles, meilleures sont les correspondances avec les contraintes de contact déterminées dans RF-SOILIN.
Pour comparer les variantes de calcul, les résultats des propriétés de fondation de RF-SOILIN ont été moyennés selon l'axe neutre de la surface et appliqués aux autres variantes sous forme de ressort de translation cuz.
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