Bases teóricas
O método do módulo de rigidez representa a influência recíproca entre a laje de fundação e o solo através de um acoplamento iterativo de tensões de solo, assentamentos e parâmetros de fundação.
O ponto de partida são os valores de fundação, com os quais é realizado um primeiro cálculo de EF para determinar a distribuição de tensões de solo. De seguida, os assentamentos são calculados no semiespaço elástico segundo Boussinesq, sendo as tensões integradas por camadas. A partir daí, são derivados parâmetros de fundação verticais e de corte atualizados, para os quais é efetuado um novo cálculo de EF. A iteração é repetida até que as alterações dos assentamentos e das tensões fiquem abaixo do limiar de convergência.
Pode encontrar mais informações sobre este assunto no manual online para o add-on Análise geotécnica:
Objeto da análise
Para a laje de piso representada, deverá ser realizada a análise estrutural considerando a interação solo-estrutura através da aplicação do método do módulo de rigidez.
Representação do solo
A introdução da composição de solo é efetuada nos passos
- Criação dos materiais do solo com base no material da biblioteca
- Descrição da composição de solo através de registos de perfuração
- Criação do maciço de solo.
A série de imagens seguinte resume o procedimento de forma breve e concisa. Uma descrição detalhada do processo pode ser encontrada no artigo técnico KB 1699 | Criar corpo de solo a partir de amostras de solo no RFEM 6:
1. Método do módulo de rigidez como tipo de representação do solo
A base para a aplicação do método do módulo de rigidez é o maciço de solo.
No campo "Tipo de representação do solo" do maciço de solo, pode-se selecionar, de seguida, o método numérico para a representação do solo.
No menu suspenso, é selecionado o método do módulo de rigidez (1).
Aparece uma secção adicional "Configurações" (2), na qual estão resumidas outras configurações e opções.
2. Superfície(s) a apoiar
Nas configurações para o método do módulo de rigidez, é feita a atribuição das superfícies a apoiar. Neste exemplo, são adotadas as configurações padrão para as demais opções.
A entrada pode ser confirmada com "OK". A composição de solo está agora modelada.
3. Apoio gerado
O método do módulo de rigidez gera o apoio de superfície, bem como os apoios de linha nas linhas de fronteira.
Os apoios criados são listados nos tipos para superfícies ou linhas e são representados graficamente no modelo. Os coeficientes dos apoios são determinados no decurso da análise estrutural.
Análise
No presente exemplo, as combinações de cargas devem ser geradas pelo assistente, para que o método do módulo de rigidez seja executado para as combinações da situação de dimensionamento quase-permanente.
Para todas as outras situações de dimensionamento, o apoio da combinação quase-permanente associada deve ser adotado.
Isto é configurado em conformidade no assistente para combinações, como mostra a série de imagens seguinte.
As combinações de cargas geradas são exemplificadas na série de imagens seguinte.
O método do módulo de rigidez está ativo para todas as combinações de cargas da situação quase-permanente. Para todas as combinações das restantes situações de dimensionamento, foi, por outro lado, configurada a adoção do apoio da combinação de cargas quase-permanente associada. Para estas, é realizada uma análise estrutural sem o método do módulo de rigidez.
Agora, o modelo pode ser calculado.
Resultados
Após a análise estrutural, no navegador de resultados para as superfícies, pode ser selecionado o resultado "Coeficientes de apoio elástico", de modo a que os valores de fundação determinados Cu,z, Cvx,z e Cv,yz sejam representados graficamente, como mostra a imagem seguinte.
Além disso, em Reações de apoio, pode ser selecionado o resultado para os "Coeficientes de apoio elástico" dos apoios de linha e, assim, visualizado no gráfico.
Conclusão
Com o método do módulo de rigidez, a interação solo-estrutura pode ser considerada de forma eficiente e, assim, a qualidade dos resultados da análise de elementos finitos pode ser significativamente melhorada em comparação com a fundação de superfície constante.