Un supporto superficiale descrive la sistemazione di tutti gli elementi 2D di una superficie. Gli spostamenti di questi elementi possono essere impediti o limitati da molle lineari.
Base
La scheda Base gestisce i parametri elementari del supporto.
Condizioni di supporto
Le condizioni di supporto sono suddivise nei gradi di libertà 'Traslazionale' e 'Taglio'. Per definire un supporto, contrassegnare la casella di controllo per l'asse corrispondente. Il segno di spunta simboleggia che il grado di libertà è bloccato e il movimento dell'elemento nella direzione di questo asse superficiale non è possibile.
Se non c'è supporto o impedimento al taglio, rimuovere il segno di spunta dalla casella di controllo corrispondente. La costante della molla lineare o di taglio sarà quindi impostata a zero. È possibile regolare la 'costante della molla' in qualsiasi momento per modellare un supporto elastico della superficie. Inserire le rigidezze delle molle come valori di progetto.
I parametri Cu,x e Cu,y rappresentano le molle lineari che descrivono la resistenza della fondazione allo spostamento nelle direzioni della superficie x e y. Con una soletta di fondazione, è possibile definire la resistenza (indipendente dal carico) nelle direzioni orizzontali.
I simboli del supporto vengono sempre mostrati sotto la superficie nel caso di una superficie orizzontale o inclinata (ovvero sul lato in direzione della gravità). Nel caso di una superficie verticale, è l'orientamento dell'asse superficiale z che è determinante. Un guasto invece agisce indipendentemente dalla rappresentazione grafica: qui il criterio di tensione, che si riferisce all'orientamento dell'asse z locale, è determinante.
Per la direzione 'uz', c'è la possibilità di specificare una non linearità (vedere l'immagine Nuovo supporto superficiale). Il criterio 'Guasto se la tensione di contatto σz è negativa o positiva' controlla se il supporto può sostenere solo tensioni positive o negative. Altri parametri di non linearità possono essere specificati nella scheda uz - guasto se la tensione di supporto σz è negativa o positiva.
Verificare l'orientamento degli assi z locali quando si imposta un criterio di guasto. È possibile attivare e disattivare gli assi superficiali tramite il menu contestuale della superficie.
Le condizioni di supporto per il 'Taglio' vxz e vyz controllano come viene considerata la capacità portante di taglio del supporto nella direzione degli assi superficiali x e y. La costante di Pasternak Cv nella maggior parte dei casi si trova tra 0,1 ⋅ Cu,z (bassa capacità portante di taglio) e 0,5 ⋅ Cu,z (capacità portante di taglio media). Generalmente si assume: Cv,xz = Cv,yz.
In caso di supporto immobile in uz, i relativi componenti di taglio della matrice di rigidezza sono automaticamente attivati.
La seguente tabella tratta da Kolar [1] offre valori di riferimento per le costanti della molla per i terreni.
| Consistenza del suolo | Cu,z [kN/m3] | Cv [kN] | Cv [kN] | Cv [kN] |
|---|---|---|---|---|
| minimo | medio | grande | ||
| molto morbido | 1 000 | 0 | 500 | 1 000 |
| media densità | 10 000 | 0 | 5 000 | 10 000 |
| denso | 100 000 | 0 | 50 000 | 100 000 |
uz - guasto se la tensione di contatto σz è negativa o positiva
Il guasto di uz come caratteristica non lineare del supporto superficiale (vedere immagine Nuovo supporto superficiale) può essere descritto più in dettaglio in questa scheda.
L'elenco offre le seguenti opzioni:
- Effetto unilaterale di base: Il supporto fallisce in caso di tensioni di contatto negative o positive.
- Flusso dalla tensione di contatto: Il supporto fallisce in caso di tensioni di contatto negative o positive ed è efficace nell'altro intervallo solo fino a una certa tensione. In caso di superamento, si verificano aumenti delle deformazioni ma non delle tensioni.
- Attrito nel piano xy: Il supporto fallisce in caso di tensioni di contatto negative o positive. Le forze di taglio vengono trasferite tramite l'attrito. Dipendono dalle forze di contatto esistenti. Vale la seguente relazione: τ = μz ⋅ σ. Il supporto nelle direzioni x e y viene completamente assunto solo quando la tensione di contatto τ viene raggiunta. Ciò significa che contemporaneamente deve essere definito un supporto rigido o elastico nelle direzioni orizzontali x e y. Senza questo supporto, non sarebbe valido alcun attrito nel piano.