O módulo Análise geotécnica permite utilizar propriedades de amostras de solos e de modelos específicos de materiais de solos para representar a interação entre o edifício e o solo, bem como as influências dos componentes da fundação entre si. Além disso, oferece uma biblioteca extensível de propriedades do solo, consideração de várias amostras de solo (sondas) em locais diferentes, determinação de diagramas de recalques e tensões, e uma representação gráfica e tabular dos mesmos.
Exemplo prático
Assim que o módulo estiver ativado, pode começar o trabalho definindo os materiais de solo de interesse na caixa de diálogo Materiais , apresentada na Figura 02. Na prática, as propriedades do material do solo têm de ser definidas manualmente, uma vez que são específicas para cada projeto individual.
Isto também é possível no RFEM 6, onde pode definir as propriedades de diversos materiais do solo. Além das propriedades básicas do material (por exemplo, módulo de elasticidade, módulo de corte, relação de Poisson, densidade de massa específica, coeficiente de dilatação térmica), é necessário selecionar o modelo de material a ser utilizado para a modelação realista do material do solo comportamento.
Na versão atual do RFEM 6, estão disponíveis o modelo de Mohr-Coulomb e um modelo não linear com rigidez dependente da tensão e deformação.
Neste exemplo, o Mohr-Coulomb modificado é selecionado para modelar o comportamento do material de solo de interesse. Por isso, parâmetros como resistência de coesiva (c), ângulo de atrito interno (φ) e ângulo de dilatância (ψ) têm de ser atribuídos na caixa de diálogo correspondente (Figura 03).
Uma base de dados extensível também está disponível para facilitar a seleção das propriedades do material do solo. Para mostrar isso, os outros materiais de solo neste exemplo são definidos através da biblioteca de materiais, como apresentado na Figura 04.
Em seguida, deve definir as amostras de solos introduzindo a informação obtida nos ensaios de campo (ou seja, as características do perfil do solo em diferentes posições). As amostras de solos estão disponíveis como objetos especiais no RFEM 6.
Como mostra a Figura 05, pode introduzir as camadas de solo para as amostras individuais numa caixa de diálogo claramente organizada ou fornecendo os dados relevantes nas tabelas. Uma vez que as propriedades do material do solo já foram definidas, pode selecionar os materiais diretamente a partir do menu pendente e atribuir a espessura correspondente. No entanto, também é possível definir novos materiais ao definir as camadas.
Se for detetada água subterrânea durante os testes de campo, pode atribuir o nível de água subterrânea nesta caixa de diálogo (Figura 05). Além disso, pode definir vários números de camadas e amostras de solo que serão utilizadas para gerar o solo. Uma representação gráfica correspondente suporta a definição de amostras separadas e ajuda a verificar as entradas.
Para cada amostra individual, devem ser fornecidas as coordenadas do plano de trabalho do RFEM associadas à posição atual no campo para a qual o perfil do solo foi obtido. Isto pode ser feito na caixa de diálogo Amostras de solos ou nas tabelas. Neste último, pode copiar todas as coordenadas de um documento (por exemplo, um ficheiro Excel) e simplesmente colá-las. Os perfis do solo serão então apresentados na janela de trabalho, como na Figura 06.
Os dados em termos de amostras de solos podem agora ser utilizados para criar o maciço de solos disponível como um objecto especial tanto nos dados do navegador como nas tabelas. Para ser mais específico, o maciço de solo pode ser gerado a partir das amostras de solo definidas anteriormente, mas também pode ser gerado como um conjunto de sólidos de solo (ou seja, definindo os sólidos de solo manualmente e aplicando-os ao maciço). Neste exemplo, será utilizada a primeira opção.
A caixa de diálogo Maciço de solos é apresentada na Figura 07. Para gerar o maciço de solos a partir de amostras de solos, deve primeiro selecionar as amostras de interesse. Em seguida, é necessário definir a geometria do maciço de solo atribuindo o tipo de topologia, o tamanho do maciço e as coordenadas do seu centro. A profundidade é atribuída automaticamente de acordo com os dados da amostra de solo.
Se necessário, pode rodar o maciço em torno de Z. Também pode ter em consideração a presença potencial de água subterrânea ao gerar a superfície de nível de água subterrânea. Se esta opção for seleccionada na caixa de diálogo, a água subterrânea será apresentada na representação gráfica interactiva.
Assim que o maciço de solo é gerado, este é apresentado graficamente na janela de trabalho do RFEM. Como apresentado na Figura 08, o maciço é constituído por tantos sólidos de solo quantas camadas definidas anteriormente (4, neste exemplo).
As superfícies entre esses sólidos são superfícies NURBS definidas com funções spline e aproximadas através das posições das camadas nas amostras de solos. Se tiver sido selecionada a opção que tem em consideração as águas subterrâneas, o nível da água subterrânea também está disponível na representação gráfica.
Por fim, os apoios das superfícies de contorno foram gerados através da entrada Tipos de superfícies dos dados do navegador. Por exemplo, pode ver que os apoios para as superfícies de contorno horizontais em baixo são fixos, enquanto o deslizamento é permitido para as superfícies verticais circundantes (Figura 09).
Considerações finais
Uma vez que a determinação realista das condições do solo influencia de forma significativa a qualidade das análises estruturais dos edifícios, o RFEM 6 oferece o módulo Análise geotécnica para a determinação do corpo de solo a ser analisado. Para o efeito, podem ser fornecidos dados obtidos em testes de campo, uma vez que o módulo permite utilizar as propriedades de amostras de solos para determinar os maciços de solo de interesse.
Assim sendo, deve atribuir as propriedades do material, escolher o modelo de material de solo adequado e definir os perfis de solo no programa. Para cada amostra de solo, é necessário definir as camadas de solo em termos de materiais e espessuras, nível de água subterrânea (se aplicável) e posição da amostra na janela de trabalho do RFEM (correspondente à posição atual de campo para a qual o perfil do solo foi definido obtido).
O solo é então gerado a partir de todas as amostras introduzidas utilizando sólidos 3D e é atribuído à estrutura utilizando as coordenadas.
