Podpora ta jest reprezentowana przez pionowe sprężyny, które są przyłożone ze stałą sztywnością sprężystą i są niezależne od siebie. W związku z tym nie jest możliwe obliczenie niecki obniżeniowej zbliżonej do rzeczywistości. Ten rodzaj podbudowy jest również określany jako podbudowa Winkler. Aby zastosować tę metodę, wymagany jest moduł podsypki ks (w programie C1z), który jest obliczany na podstawie parcia gruntu σ0 i odpowiedniego osiadania s.
Wadą metody modułu reakcji podłoża jest m.in. to, że modelowanie gruntu jest niewystarczające i nie można uwzględnić przyległych powierzchni gruntu. Ponieważ obciążenie gruntem powoduje deformację bezpośrednio tylko pod samym obciążeniem, niecka osiadań nie odzwierciedla stanu faktycznego. Sztywność gruntu na ścinanie również nie jest brana pod uwagę.
Metoda modułu reakcji podłoża ze zmiennym modułem podsypki
Wady konwencjonalnej metody modułu reakcji podłoża można zniwelować poprzez zdefiniowanie zmiennego modułu podsypki. Dörken & Dehne [2] zalecają, aby moduł doładowania skierowany na krawędź wąskiego pasa wzrósł do dwukrotności tej wartości. Powinno to symulować oddziaływanie gruntu poza krawędzią fundamentu. Wynikowe osiadania są znacznie poprawiane dzięki tej metodzie.
Zmienną warstwę podbudowy można wprowadzić w programie RFEM za pomocą schodkowego obszaru krawędzi. W przypadku tego modelowania utracone zostaną jednak niektóre zalety konwencjonalnej metody modułu reakcji podłoża, takie jak przejrzysty przegląd i szybkie wprowadzanie programu.
Uwzględnienie sąsiednich powierzchni przy użyciu dodatkowych sprężyn
Model ten oparty jest na metodzie "Efektywnego modelu gleby" Kolářa i Němeca [3]. W przeciwieństwie do metody ze zmiennym modułem dopasowywania, oprócz modułu docisku uwzględniana jest również nośność na ścinanie. Sąsiednie powierzchnie gruntu są uwzględniane za pomocą sprężyn liniowych i pojedynczych sprężyn na krawędziach.
Sprężyny zastosowane w naszym przykładzie wynikają z parametru podłożenia pionowego wynoszącego 54 500 kN/m³ w następujący sposób:
s0 reprezentuje zasięg niecki obniżeniowej, w której osiadania spadają poniżej 1% wartości krawędzi posadowienia. Orientacyjnie można przyjąć długość od 0m ≤ s0 ≤ 5m dla płyt o wymiarach od 5m x 5m do 15m x 30m. W przypadku większych płyt na gruntach o dużym tarciu wewnętrznym i spójności oraz wysokim module ścinania można zastosować wartości dla s0 > 5m.
cv,xz icv,yz są sprężynami ścinającymi dla podłoża sprężystego powierzchniowo.
0,1 ∙ c1 < c2 < 1,0 ∙ c1
W przypadku piasku sypkiego c2 zbliża się do zera; dla typów skał litych wynosi jednak 1,0 * c1. Dla średniej nośności na ścinanie c2 = 0,5 ∙ c1 jest rozsądne.
k reprezentuje sprężystość liniową wzdłuż zewnętrznej krawędzi fundamentu.
Współczynnik K określa pojedyncze sprężyny w obszarach brzegowych fundamentu.
Ponieważ w tym wariancie uwzględniono nośność na ścinanie i przyległe powierzchnie gruntu, uzyskuje się bardziej realistyczne wyniki. Kolejną zaletą w porównaniu z poprzednim wariantem jest to, że modelowanie jest dość łatwe i nie jest konieczne definiowanie dodatkowych powierzchni w obszarze krawędzi.
Obliczenia w module dodatkowym RF-SOILIN
Można jednak uzyskać znacznie bardziej szczegółowe właściwości gruntu, korzystając z modułu sztywności w module dodatkowym RF-SOILIN. Program ten umożliwia między innymi uwzględnienie kilku warstw gruntu i próbek gruntu. Kolejną zaletą korzystania z tego modułu jest realistyczne odwzorowanie interakcji między budynkiem a gruntem. RF-SOILIN automatycznie określa właściwości fundamentu. Ponieważ podejście to zapewnia znacznie dokładniejsze odwzorowanie niecki budynku, możliwe jest również przeanalizowanie możliwego wpływu osiadania na sąsiednie budynki.
Porównanie wariantów
Trzy metody obliczeniowe zgodne z podejściem realistycznym odpowiednio zwiększają sztywność krawędzi. Dzięki temu uzyskuje się zwykle znacznie lepsze wyniki. Przykład pokazuje, że naprężenia kontaktowe i odkształcenia są różne w zależności od zastosowanej metody. Im dokładniejsze właściwości fundamentu zostaną określone według poszczególnych metod, tym naprężenia kontaktowe lepiej odpowiadają naprężeniom określonym w RF-SOILIN.
W celu porównania wariantów obliczeń wyniki właściwości fundamentu z RF‑SOILIN zostały uśrednione w osi obojętnej powierzchni i zastosowane w pozostałych wariantach jako sprężystość translacyjna cuz.
