Fundamentos teóricos
O método do módulo de rigidez representa a influência recíproca entre a laje de fundação e o solo através de um acoplamento iterativo das tensões de solo, dos assentamentos e dos parâmetros de fundação.
O ponto de partida são os valores de fundação, com os quais é realizada um primeiro cálculo de elementos finitos para determinar a distribuição das tensões de solo. Em seguida, os assentamentos no semiespaço elástico são calculados de acordo com Boussinesq, integrando as tensões por camadas. A partir daí, são derivados parâmetros de fundação verticais e de corte atualizados, para os quais é realizado um novo cálculo de elementos finitos. A iteração é repetida até que as alterações dos assentamentos e das tensões fiquem abaixo do limite de convergência.
Informações adicionais sobre este tópico podem ser encontradas no manual online do módulo Análise geotécnica:
Objeto da análise
Para a laje de piso apresentada, a análise estática deve ser realizada considerando a interação solo-estrutura através da aplicação do método do módulo de rigidez.
Representação do solo
A introdução dos dados para a composição de solo é realizada nos passos
- Criar os materiais do solo com base em material de biblioteca
- Descrever a composição de solo com base em registos de perfuração
- Criar o maciço de solo.
A sequência de imagens a seguir resume o procedimento de forma breve e concisa. Uma descrição detalhada do procedimento 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
O maciço de solo constitui a base para a aplicação do método do módulo de rigidez.
No campo "Tipo de representação do solo" do maciço de solo, o método numérico para a representação do solo pode ser selecionado em seguida.
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 do método do módulo de rigidez, é efetuada a atribuição das superfícies a apoiar. Neste exemplo, as configurações predefinidas são adotadas para as restantes definições.
A introdução pode ser confirmada com "OK". A composição de solo está agora completamente modelada.
3. Apoio gerado
O método do módulo de rigidez gera o apoio de superfície, bem como apoios de linha nas linhas de fronteira.
Os apoios criados estão listados nos tipos para superfícies e linhas e são apresentados graficamente no modelo. Os coeficientes do apoio são determinados no decurso da análise estática.
Análise
No presente exemplo, as combinações de cargas devem ser geradas pelo assistente, de modo que o método do módulo de rigidez seja realizado respetivamente para as combinações da situação de dimensionamento quase permanente.
Para todas as outras situações de dimensionamento, o apoio da combinação quase permanente correspondente deve ser adotado.
Isto é configurado em conformidade no assistente para combinações, como mostra a sequência de imagens a seguir.
As combinações de cargas geradas são ilustradas a título de exemplo na sequência de imagens a seguir.
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 correspondente. Para estas, é realizada uma análise estática sem o método do módulo de rigidez.
O modelo pode agora ser calculado.
Resultados
Após a análise estática, o resultado "Coeficientes de apoio elástico" pode ser selecionado no navegador de resultados para as superfícies, de modo que os valores de fundação determinados Cu,z, Cvx,z ou Cv,yz sejam apresentados graficamente, como mostrado na imagem a seguir.
Além disso, em reações de apoio, o resultado para os "Coeficientes de apoio elástico" dos apoios de linha pode ser selecionado e, assim, ilustrado no gráfico.
Conclusão
Com o método do módulo de rigidez, a interação solo-estrutura pode ser considerada de forma eficiente, melhorando significativamente a qualidade dos resultados da análise de elementos finitos em comparação com a fundação de superfície constante.