Articolo tecnico

Primo esempio: lastra di cemento su nove mucchi annoiati

Una lastra di cemento di 10 x 10 metri con uno spessore di 180 mm è sostenuta da nove pali trivellati, di cui quattro pali trivellati (supporto nodale 5) compreso il palo alesato centrale assumono solo forze in direzione Z. Due dei mucchi alesati rimanenti hanno un'inclinazione di 10 ° attorno all'asse X (supporto nodale 6), altri due hanno un'inclinazione di 10 ° attorno all'asse Y (supporto nodale 7) e un palo trivellato ha un'inclinazione di 10 ° attorno all'asse X e Y (supporto nodale 8), in modo che le forze orizzontali possano essere assorbite nelle direzioni corrispondenti e il sistema sia stabile.

Figura 01 - Ground Plan of Concrete Slab on Nine Bored Piles

Il sistema viene caricato con un carico di superficie di 4,5 kN / m² e due carichi di linea, ciascuno con 1,0 kN / m.

Nella prima opzione di modellazione, i pali trivellati vengono visualizzati con supporti rigidi diritti e inclinati, a valore singolo, mentre nella seconda opzione i pali trivellati vengono modellati come travi con connessione a cerniera. Queste due opzioni si differenziano solo per la rigidità delle deformazioni delle travi.

Figura 02 - Modeling Option 1 and 2 Without Member Elastic Foundation

La terza opzione di modellazione corrisponde alla seconda - estesa da un membro di fondazione elastica in direzione y e z locale di ciascun membro, che simula l'elasticità del sottosuolo corrispondente.

Figura 03 - Modeling Option 3 with Member Elastic Foundation

Per inserire le costanti primaverili, vedere il seguente articolo Membri Fondamenti elastici 1 : Traduzioni e domande frequenti Come si specificano le basi elastiche dei membri? .

I risultati mostrano le differenze tra le tre opzioni. Come già accennato in precedenza, non vi è sostanzialmente alcuna differenza tra le opzioni 1 e 2 per quanto riguarda le forze di supporto, in modo che i risultati corrispondano tra loro. Con il dato carico, le forze di tensione e di compressione si verificano nelle pile alesate, il che porta al fatto che il carico è distribuito in modo relativamente disuguale con quantità elevate allo stesso tempo. Per quanto riguarda la forza di supporto massima, scegli queste due opzioni per essere al sicuro. La Figura 04 mostra le forze di supporto delle opzioni 1 e 2 in una riga nella modalità di visibilità.

Figura 04 - Support Forces of Options 1 and 2, in One Row in the Visibility Mode

Si raccomanda di inserire un membro elastico per ridurre le forze di supporto e distribuirle in modo più uniforme. Le forze di taglio risultanti e i momenti flettenti sono relativamente bassi in modo che solo le forze normali che si verificano e le forze di supporto vengano considerate qui. La Figura 05 mostra le forze di supporto delle opzioni 3 in una riga nella modalità di visibilità.

Figura 05 - Support Forces of Option 3 with Member Eleastic Foundation, in One Row in Visibility Mode

2. Esempio: struttura in acciaio su tre pile alesate

Una struttura in acciaio, composta da due travi in acciaio rigidamente collegate tra loro, ciascuna di 3 m di lunghezza e una staffa lunga 1 m, viene caricata da tre singoli carichi in tutte e tre le direzioni all'estremità della staffa. Tre pali trivellati con inclinazioni di 10 ° ciascuno attorno all'asse X e all'asse Y sono i supporti.

Qui vengono considerate due opzioni di modellazione: Opzione 1 senza fondamento elastico membro, opzione 2 con fondazione elastica dell'elemento.

Figura 06 - Isometry Option 2

Se si considera il sistema strutturale sia nel piano XZ che nel piano YZ, si noterà rapidamente che la struttura è instabile a causa delle linee effettive delle forze delle pile perforate che si intersecano in un punto comune.

Pertanto, devi applicare un fondotinta elastico membro qui.

Sommario

Quando si modellano le strutture a pali trivellati, le due opzioni con o senza fondazioni elastiche dei membri forniscono risultati diversi. L'opzione senza fondamento elastico dell'elemento può essere considerata sfavorevole rispetto alle normali forze delle pile, mentre l'opzione con fondazioni elastiche dell'elemento è di solito più economica. In caso di strutture insufficientemente irrigidite, è necessario utilizzare un membro eleastic foundation, a condizione che non sia presente alcun altro irrigidimento orizzontale.

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