Przykład 1: Płyta betonowa na dziewięciu palach wierconych
Płyta betonowa o wymiarach 10 x 10 metrów i grubości 180 mm jest podparta na dziewięciu palach wierconych, z których cztery pale wiercone (podpora węzłowa 5), w tym pal wiercony środkowy, przejmują siły tylko w kierunku Z. Każdy z pozostałych wierconych pali ma nachylenie 10 ° wokół osi X (podpora węzłowa 6); kolejne dwa mają nachylenie 10 ° wokół osi Y (podpora węzłowa 7); a jeden pal wiercony ma nachylenie 10 ° wokół osi X i Y (podpora węzłowa 8), dzięki czemu siły poziome mogą być przenoszone w odpowiednich kierunkach, a układ jest stabilny.
Układ jest obciążony obciążeniem powierzchniowym wynoszącym 4,5 kN/m² i dwoma obciążeniami liniowymi, każdy o wartości 1,0 kN/m.
W pierwszym wariancie pale wiercone są przedstawiane za pomocą prostych i pochylonych, jednowartościowych, sztywnych podpór, natomiast w drugim wariancie pale wiercone są modelowane jako belki z połączeniem przegubowym. Te dwie opcje różnią się jedynie sztywnością przy odkształceniu belek.
Trzecia opcja modelowania odpowiada drugiej- rozszerzonej o sprężyste podłoże prętowe w lokalnych kierunkach y i z każdego pręta, które symulują sprężystość odpowiedniego podłoża.
Informacje na temat wprowadzania stałych sprężystości można znaleźć w artykule zatytułowanym Podłoża sprężyste 1: Tłumaczenia oraz w najczęściej zadawanych pytaniach Jak określić fundamenty prętowe?
Wyniki pokazują różnice w trzech opcjach. Jak wspomniano powyżej, pomiędzy wariantami 1 i 2 w zasadzie nie ma różnicy w odniesieniu do sił podporowych, więc wyniki również są ze sobą zgodne. Przy zadanym obciążeniu w palach drążonych występują siły rozciągające i ściskające, co powoduje, że obciążenie rozkłada się stosunkowo nierównomiernie, z jednoczesnym dużym obciążeniem. Ze względu na maksymalną siłę podporową, należy wybrać jedną z dwóch opcji, aby zachować bezpieczeństwo. Rysunek 04 przedstawia siły podporowe opcji 1 i 2 w jednym wierszu w trybie widoczności.
Zalecamy wprowadzenie sprężystego podłoża prętowego, aby zredukować siły podporowe i rozłożyć je bardziej równomiernie. Wynikające z tego siły tnące i momenty zginające są stosunkowo niskie, dlatego uwzględniane będą tylko występujące siły normalne i siły podporowe. Rysunek 05 przedstawia siły podporowe dla wariantu 3 w jednym wierszu w trybie widoczności.
Przykład 2: Konstrukcja stalowa na trzech palach wierconych
Konstrukcja stalowa, składająca się z dwóch stalowych belek połączonych na stałe ze sobą (każda o długości 3 m) oraz z węzłówki o długości 1 m, na końcu węzła jest obciążona trzema pojedynczymi obciążeniami we wszystkich trzech kierunkach. Podporami są trzy wiercone pale o nachyleniu 10 ° każdy wokół osi X i Y.
Rozważane są tutaj dwie opcje modelowania: Wariant 1, bez sprężystego podłoża pręta; opcja 2, ze sprężystym podłożem prętowym.
Jeśli weźmiemy pod uwagę układ konstrukcyjny zarówno w płaszczyźnie XZ, jak i w płaszczyźnie YZ, szybko zauważysz, że konstrukcja jest niestabilna ze względu na efektywne linie sił wierconych pali przecinających się w jednym punkcie.
Z tego względu należy tutaj zastosować podłoże sprężyste.
Podsumowanie
Podczas modelowania konstrukcji z pali wierconych dostępne są różne wyniki z wykorzystaniem sprężystego podłoża prętowego lub bez niego. Wariant bez podparcia sprężystego pręta można uznać za niekorzystny ze względu na siły normalne pali, podczas gdy opcja z posadowieniem sprężystym pręta jest z reguły bardziej ekonomiczna. W przypadku niewystarczająco usztywnionych konstrukcji należy zastosować sprężyste podłoże prętowe, o ile nie występuje żadne inne usztywnienie poziome.
.png?mw=350&hash=1c031608c18b5a867799b52552d26586745de8ac)
.png?mw=600&hash=49b6a289915d28aa461360f7308b092631b1446e)
