Artigo técnico

Primeiro exemplo: laje de concreto em nove pilhas furadas

Uma laje de betão de 10 x 10 metros com uma espessura de 180 mm é suportada por nove estacas perfuradas, das quais quatro estacas perfuradas (suporte nodal 5) incluindo a estaca perfurada intermédia assumem apenas forças na direcção Z. Duas das estacas perfuradas restantes têm cada uma uma inclinação de 10º em torno do eixo X (suporte nodal 6), outras duas têm uma inclinação de 10º em torno do eixo Y (suporte nodal 7) e uma pilha entediada tem uma inclinação de 10 ° sobre os eixos X e Y (suporte nodal 8), de modo que as forças horizontais possam ser absorvidas nas direções correspondentes e o sistema seja estável.

Figura 01 - Ground Plan of Concrete Slab on Nine Bored Piles

O sistema é carregado por uma carga superficial de 4,5 kN / m² e duas cargas de linha, cada uma com 1,0 kN / m.

Na primeira opção de modelagem, as estacas furadas são exibidas com suportes rígidos retos e inclinados de valor único, enquanto na segunda opção, as estacas com furação são modeladas como vigas com conexão articulada. Estas duas opções diferem apenas na rigidez de tensão das vigas.

Figura 02 - Modeling Option 1 and 2 Without Member Elastic Foundation

A terceira opção de modelagem corresponde à segunda - estendida por uma fundação elástica membro na direção y- e z local de cada membro, que simula a elasticidade do subsolo correspondente.

Figura 03 - Modeling Option 3 with Member Elastic Foundation

Para inserir constantes de mola, consulte o artigo a seguir: Membro Elastic Foundations 1 : Traduções e o FAQ Como especifico fundações de membros elásticos? .

Os resultados mostram as diferenças das três opções. Como já mencionado acima, não há basicamente nenhuma diferença entre as opções 1 e 2 em relação às forças de suporte, de modo que os resultados também correspondam entre si. Com o carregamento dado, a tensão e também as forças de compressão ocorrem nas estacas furadas, o que leva ao fato de que a carga é distribuída de forma relativamente irregular com quantidades elevadas ao mesmo tempo. No que diz respeito à força máxima de suporte, escolha estas duas opções para estar no lado seguro. A Figura 04 mostra as forças de suporte das opções 1 e 2 em uma linha no modo de visibilidade.

Figura 04 - Support Forces of Options 1 and 2, in One Row in the Visibility Mode

Recomenda-se inserir uma base elástica para reduzir as forças de suporte e distribuí-las de maneira mais uniforme. As forças de cisalhamento e os momentos de flexão resultantes são relativamente baixos, de modo que somente as forças normais e as forças de suporte que ocorrem serão consideradas aqui. A Figura 05 mostra as forças de suporte das opções 3 em uma linha no modo de visibilidade.

Figura 05 - Support Forces of Option 3 with Member Eleastic Foundation, in One Row in Visibility Mode

2. Exemplo: estrutura de aço em três pilhas furadas

Uma estrutura de aço, composta por duas vigas de aço rigidamente conectadas entre si, cada uma de 3 m de comprimento, bem como de um suporte de 1 m de comprimento, é carregada por três cargas individuais em todas as três direções no final do suporte. Três estacas perfuradas com inclinações de 10 ° cada sobre o eixo X e eixo Y são os suportes.

Duas opções de modelagem são consideradas aqui: Opção 1 sem base elástica do membro, opção 2 com base elástica do membro.

Figura 06 - Isometry Option 2

Se você considerar o sistema estrutural no plano XZ e no plano YZ, você notará rapidamente que a estrutura é instável devido às linhas efetivas das forças das pilhas entediadas que se interceptam em um ponto comum.

Portanto, você deve aplicar uma base elástica de membro aqui.

Resumo

Ao modelar estruturas de estacas entalhadas, as duas opções com ou sem base elástica de membros fornecem resultados diferentes. A opção sem fundação elástica de membro pode ser considerada desfavorável em relação às forças normais das estacas, enquanto a opção com fundação elástica de membro é geralmente mais econômica. No caso de estruturas insuficientemente enrijecidas, você tem que usar a fundação elestérica do membro, desde que qualquer outro enrijecimento horizontal não esteja presente.

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