L'add-on Analisi Geotecnica ti permette di utilizzare le proprietà dai campioni di terreno e modelli di materiale del suolo specifici per rappresentare l'interazione tra l'edificio e il suolo, così come le influenze dei componenti di fondazione tra di loro. Inoltre, offre una libreria estensibile di proprietà del suolo, considerazione di diversi campioni di terreno (sonde) in diverse posizioni, determinazione degli assestamenti e dei diagrammi delle tensioni, e una visualizzazione grafica e tabellare di essi.
Esempio Pratico
Una volta attivato l'add-on, puoi iniziare il tuo lavoro definendo i materiali del suolo di interesse nella finestra di dialogo Materiali mostrata nell'Immagine 02. In pratica, le proprietà del materiale del suolo devono essere definite manualmente poiché sono specifiche per ciascun progetto individuale.
Questo è possibile anche in RFEM 6, dove puoi definire le proprietà di diversi materiali del suolo. Oltre alle proprietà di materiale di base (ad esempio modulo di elasticità, modulo di taglio, rapporto di Poisson, peso specifico/densità di massa, coefficiente di dilatazione termica), devi selezionare il modello di materiale da utilizzare per una modellazione realistica del comportamento del materiale del suolo.
Nella versione attuale di RFEM 6, sono disponibili il modello di Mohr-Coulomb e un modello non lineare con rigidezza dipendente da tensione e deformazione.
In questo esempio, il Mohr-Coulomb modificato è selezionato per modellare il comportamento del materiale del suolo di interesse. Pertanto, parametri come resistenza coesiva (c), angolo di attrito interno (φ), e angolo di dilatanza (ψ) devono essere assegnati nella relativa finestra di dialogo (Immagine 03).
È disponibile anche un database estensibile per facilitare la selezione delle proprietà del materiale del suolo. Per mostrare questo, gli altri materiali del suolo in questo esempio sono definiti tramite la Libreria dei Materiali, come mostrato nell'Immagine 04.
Successivamente, dovresti definire i campioni di terreno inserendo le informazioni ottenute dai test sul campo (cioè, le caratteristiche del profilo del suolo in diverse posizioni). I campioni di terreno sono disponibili come oggetti speciali in RFEM 6.
Come mostra l'Immagine 05, puoi inserire gli strati di suolo per i singoli campioni in una finestra di dialogo chiaramente organizzata, o fornendo i dati rilevanti nelle tabelle. Poiché le proprietà del materiale del suolo sono già state definite, puoi selezionare i materiali direttamente dal menu a discesa e assegnare lo spessore associato. Tuttavia, è anche possibile definire nuovi materiali quando si definiscono gli strati.
Se l'acqua sotterranea viene rilevata attraverso i test sul campo, puoi assegnare il livello dell'acqua sotterranea in questa finestra di dialogo (Immagine 05). Inoltre, puoi definire più numeri di strati e campioni di terreno che saranno utilizzati per generare il suolo. Una rappresentazione grafica corrispondente supporta la definizione di campioni separati e ti aiuta a controllare l'input.
Per ciascun campione individuale, dovresti fornire le coordinate associate del piano di lavoro RFEM che corrispondono alla posizione effettiva del campo per cui è stato ottenuto il profilo del suolo. Questo può essere fatto sia nella finestra di dialogo Campioni di Terreno che nelle tabelle. In quest'ultima, puoi copiare tutte le coordinate da un documento (per esempio, un file Excel) e semplicemente incollarle. I profili del suolo saranno quindi mostrati nella finestra di lavoro, come nell'Immagine 06.
I dati in termini di campioni di terreno possono ora essere utilizzati per creare il massiccio di suolo disponibile come oggetto speciale sia nel navigatore Dati che nelle tabelle. Più specificamente, il massiccio di suolo può essere generato dai campioni di terreno definiti in precedenza, ma puoi anche generarlo come un set di solidi del suolo (cioè, definendo i solidi del suolo manualmente e applicandoli al massiccio). In questo esempio, sarà utilizzata la prima opzione.
La finestra di dialogo Massiccio di Suolo è mostrata nell'Immagine 07. Per generare il massiccio di suolo dai campioni di terreno, dovresti prima selezionare i campioni di interesse. Successivamente, ti viene chiesto di definire la geometria del massiccio di suolo assegnando il tipo di topologia, le dimensioni del massiccio e le coordinate del suo centro. La profondità è assegnata automaticamente, secondo i dati del campione di terreno.
Se necessario, puoi ruotare il massiccio intorno a Z. Puoi anche prendere in considerazione la potenziale presenza di acqua sotterranea generando la superficie del livello dell'acqua sotterranea. Se questa opzione è selezionata nella finestra di dialogo, l'acqua sotterranea sarà mostrata nella rappresentazione grafica interattiva.
Una volta generato il massiccio di suolo, viene visualizzato graficamente nella finestra di lavoro di RFEM. Come mostrato nell'Immagine 08, il massiccio è composto da tanti solidi di suolo quanti sono gli strati definiti in precedenza (4, in questo esempio).
Le superfici tra questi solidi sono superfici NURBS definite con funzioni spline e approssimate attraverso le posizioni degli strati nei campioni di terreno. Se è stata selezionata l'opzione per considerare l'acqua sotterranea, il livello dell'acqua sotterranea è disponibile anche nella rappresentazione grafica.
Infine, i supporti delle superfici di contorno sono stati generati tramite la voce Tipi di Superfici del navigatore Dati. Ad esempio, puoi vedere che i supporti per le superfici di contorno orizzontali in basso sono fissi, mentre lo scivolamento è consentito per le superfici verticali circostanti (Immagine 09).
Osservazioni Finali
Dato che la determinazione realistica delle condizioni del suolo influenza significativamente la qualità dell'analisi strutturale degli edifici, l'add-on Analisi Geotecnica è offerto in RFEM 6 per determinare il corpo di suolo da analizzare. A tal fine, puoi fornire dati ottenuti da test sul campo poiché l'add-on ti consente di utilizzare le proprietà dai campioni di terreno per determinare i massicci di suolo di interesse.
Dovresti quindi assegnare le proprietà del materiale, scegliere il modello di materiale del suolo appropriato e definire i profili del suolo nel programma. Per ciascun campione di terreno, ti viene richiesto di definire gli strati di suolo in termini di materiali e spessore, il livello dell'acqua sotterranea (se applicabile), e la posizione del campione nella finestra di lavoro RFEM (corrispondente alla posizione effettiva del campo per cui è stato ottenuto il profilo del suolo).
Il suolo viene quindi generato da tutti i campioni inseriti utilizzando solidi 3D, e viene assegnato alla struttura utilizzando le coordinate.