Este artículo se centra principalmente en la determinación de la resistencia al aplastamiento según el [1] anexo D y en la distinción entre las condiciones del suelo "con drenaje" y "sin drenaje".
Ejemplo: columna articulada con losa de cimentación
Se va a calcular la losa de cimentación de la columna articulada para mostrar las diferencias.
Die Stütze wird in vier Lastfällen jeweils mit Eigengewicht, Nutzlast, Schnee und Wind beaufschlagt. El siguiente gráfico ilustra los valores de carga.
Se generan automáticamente las combinaciones de carga para el cálculo del estado límite último (STR/GEO) según EN 1990 en RFEM, y se usan para los cálculos en RF-/FOUNDATION Pro.
Entrada en RF/FOUNDATION Pro
Da der Grundbruchwiderstand für die Fundamentplatte nach [1] Anhang D ermittelt werden soll, ist diese Option entsprechend im Dialog "1.1 Basisangaben" anzuwählen.
Die Abmessungen der Fundamentplatte werden mit einer Länge und Breite von jeweils 1,25 m und einer Dicke d von 25 cm vorgegeben.
Weitere Vorgaben der Betongüte, Stützenabmessung, möglichen Bewehrungsdurchmessern, Betonstahlsorte et cetera spielen in dieser Betrachtung keine Rolle, da in den Detaileinstellungen lediglich der Nachweis des Grundbruchs sowie des Gleitens aktiviert wurde. Entonces, los parámetros mencionados no serán parte del cálculo y se puede conservar con la configuración por defecto.
Für die Ermitttlung des Grundbruchwiderstandes ist die Vorgabe der Bodenparameter entscheidend. Dies kann über das "Bodenprofil" geschehen. In diesem Zusammenhang ist auch auf einen älteren Fachbeitrag hinzuweisen, in welchem auf die Eingabe des Bodenprofils und die Ermittlung des Grundbruchwiderstands für einen geschichteten Bodenaufbau mit konsolidierten Baugrundverhältnissen eingegangen wurde.
En este caso, el cálculo se lleva a cabo con un parámetro constante del suelo bajo la base de cimentación. Los parámetros del suelo aplicados son los siguientes:
- Grava, mezcla de grava-arena-arcilla (GC)
- γ = 21.0 kN/³
- φk = 35,0°
- c'k = 0,007 MN/m²
- cuk = 0,040 MN/m²
Wichtig ist hierbei, dass RF-/FUND Pro standardmäßig nur die verwendeten Parameter anzeigt. Dies ist davon abhängig, ob in "1.1 Basisangaben" die "konsolidierten" oder "unkonsolidierten" Baugrundverhältnisse ausgewählt wurden. Wird der Haken bei "Nur verwendete Parameter anzeigen" entfernt, können alle Parameter der Bodenschicht eingesehen werden.
Esfuerzos en apoyos y momentos determinantes
Für den Nachweis des Grundbruchs werden in diesem Fall die Auflagerkräfte der generierten LK4 maßgeblich. Esta combinación de carga está definida a continuación:
Los esfuerzos resultantes del apoyo se muestran en el gráfico más abajo.
Unterscheidung "konsolidiert" und "unkonsolidiert"
Die Begriffe "konsolidiert" und "unkonsolidiert" sind in RF-/FUND Pro auch als "drainiert" und "undrainiert" zu interpretieren. Die Auswahl ist vor dem Start der Berechnung durch den Anwender festzulegen und steuert, ob der Grundbruchwiderstand nach Gleichung (D.1) oder (D.2) ermittelt wird.
En general, se asume que se absorbe o se quita un aumento de la tensión por la estructura del suelo (estado drenado) en el caso de las condiciones de drenaje del suelo. Bei unkonsolidierten Baugrundverhältnissen wird ein Spannungszuwachs im Boden nicht durch das Korngerüst, sondern durch das Porenwasser abgetragen, welches unter Überdruck steht (undrainierter Zustand).
Determinación de la resistencia al aplastamiento con las condiciones del suelo sin drenaje
Der Grundbruchwiderstand für unkonsolidierte Verhältnisse ergibt sich nach [1] Anhang D, Gl. (D.1) zu:
| A' | área de base computacional B' ⋅ L' |
| cuk | Cohesión total del suelo sin drenaje |
| bc | Coeficiente para la inclinación de la base |
| sc | Factores de forma del área de la base |
| ic | factor de inclinación de la carga |
| q | sobrecarga a nivel de la base de cimentación |
Mit den genannten Vorgaben an die Bemessung ergeben sich folgende Zwischenergebnisse:
- A' = 1,5404 m²
- bc = 1,00, da in RF-FUND Pro stets von einer waagrechten Lage der Sohlfuge ausgegangen wird
- sc = 1,197
- ic = 0,963
- q = 0,005 kN/m²
Eingesetzt in (D.1) ergibt sich ein charakteristischer Grundbruchwiderstand Rk/A' von:
Por lo tanto, se obtiene el valor de cálculo de la resistencia al aplastamiento:
Resistencia al aplastamiento para condiciones del subsuelo de drenaje
Da die Bestimmung des Grundbruchwiderstands für konsolidierte Baugrundverhältnisse bereits in einem früheren Beitrag dokumentiert wurde, wird an dieser Stelle nicht erneut auf die Gleichung (D.2) eingegangen.
Der Grundbruchwiderstand für konsolidierte Baugrundbedingungen ergibt sich hier zu:
Conclusión
Das vorliegende Beispiel zeigt den Einfluss der Auswahl "konsolidierte" beziehungsweise "unkonsolidierte" Baugrundverhältnisse im Dialog 1.1 auf die Ermittlung des Grundbruchwiderstands nach EN 1997-1 Anhang D. En la práctica, se asumen las condiciones para el suelo drenado en la mayoría de los casos.
Unabhängig davon bietet RF-/FUND Pro die Auswahl zwischen den beiden Ansätzen und gibt damit auch die Möglichkeit, eine Falluntersuchung mit konsolidierten und unkonsolidierten Bedingungen durchführen zu können, falls die Baugrundverhältnisse nicht eindeutig sind.
Die Einstellung "konsolidiert" oder "unkonsolidiert" hat neben der Ermittlung des Grundbruchwiderstands auch Einfluss auf den Nachweis der Gleitsicherheit bzw. auf die Ermittlung des Gleitwiderstands. Puede encontrar más información bajo "deslizamiento" en el capítulo 3 del manual RF-FOUNDATION Pro (sólo en inglés).