Rozszerzenie Analiza geotechniczna umożliwia wykorzystanie właściwości z próbek gruntu i określonych modeli materiałowych gruntu do odwzorowania interakcji między budynkiem a gruntem, a także wpływów elementów posadowienia między sobą. Ponadto oferuje rozszerzalną bibliotekę właściwości gruntu, uwzględnianie kilku próbek gruntu w różnych lokalizacjach, określanie osiadań i wykresów naprężeń oraz ich wyświetlanie graficzne i tabelaryczne.
Przykład praktyczny
Po aktywowaniu rozszerzenia można rozpocząć pracę od zdefiniowania materiałów gruntowych w oknie dialogowym Materiały pokazanym na rysunku 02. W praktyce właściwości materiałowe gruntu należy zdefiniować ręcznie, ponieważ są one specyficzne dla każdego projektu.
Jest to również możliwe w programie RFEM 6, w którym można definiować właściwości różnych materiałów gruntowych. Oprócz podstawowych właściwości materiału (np. moduł sprężystości, moduł sprężystości przy ścinaniu, współczynnik Poissona, ciężar właściwy, współczynnik rozszerzalności cieplnej) należy wybrać model materiałowy, który zostanie wykorzystany do realistycznego odwzorowania podłoża gruntowego. zachowanie.
W aktualnej wersji programu RFEM 6 dostępny jest model Mohra-Coulomba oraz model nieliniowy ze sztywnością zależną od naprężeń i odkształceń.
W tym przykładzie do modelowania zachowania materiału gruntowego wybrano zmodyfikowany model Mohra-Coulomba. W związku z tym w oknie dialogowym (rys. 03) należy zdefiniować parametry takie jak wytrzymałość kohezyjna (c), kąt tarcia wewnętrznego (φ) i kąt dylatancji (ψ).
Dostępna jest również rozszerzalna baza danych, która ułatwia wybór właściwości materiału gruntowego. Aby to pokazać, inne materiały gruntowe w tym przykładzie są zdefiniowane za pomocą Biblioteki materiałów, jak pokazano na rysunku 04.
Następnie należy zdefiniować próbki gruntu, wprowadzając informacje uzyskane z badań polowych (tj. charakterystyki profilu gruntowego w różnych pozycjach). Próbki gruntu są dostępne jako obiekty specjalne w programie RFEM 6.
Jak pokazano na rys. 05, warstwy gruntu dla poszczególnych próbek można wprowadzić w przejrzystym oknie dialogowym lub wprowadzając odpowiednie dane w tabelach. Ponieważ właściwości gruntu zostały już zdefiniowane, można wybrać materiały bezpośrednio z rozwijanego menu i przypisać im odpowiednią grubość. Podczas definiowania warstw można jednak również zdefiniować nowe materiały.
Jeżeli podczas badań polowych zostanie wykryta woda gruntowa, w tym oknie dialogowym można przypisać poziom wody gruntowej (rysunek 05). Ponadto można zdefiniować kilka numerów warstw i próbek gruntu, które zostaną użyte do wygenerowania gruntu. Odpowiednie przedstawienie graficzne ułatwia definiowanie osobnych próbek i kontrolę wprowadzonych danych.
Dla każdej próbki należy podać współrzędne płaszczyzny roboczej programu RFEM, odpowiadające rzeczywistemu położeniu w terenie, dla którego został uzyskany profil gruntu. Można to zrobić w oknie dialogowym Próbki gruntu lub w tabelach. W tym drugim przypadku można skopiować wszystkie współrzędne z dokumentu (na przykład pliku Excel) i po prostu je wkleić. Profile gruntowe zostaną wyświetlone w oknie roboczym, jak na rys. 06.
Dane w postaci próbek gruntu można teraz wykorzystać do utworzenia masywu gruntowego dostępnego jako specjalny obiekt zarówno w danych nawigatora, jak i w tabelach. Mówiąc dokładniej, masyw gruntowy można wygenerować ze zdefiniowanych wcześniej próbek gruntu, ale można również wygenerować go jako zbiór brył gruntowych (tj. poprzez ręczne zdefiniowanie brył gruntowych i nałożenie ich na masyw). W tym przykładzie zostanie wykorzystana pierwsza opcja.
Okno dialogowe Masyw gruntowy pokazano na rysunku 07. Aby wygenerować masyw gruntu z próbek gruntu, należy najpierw wybrać próbki, które Cię interesują. Następnie należy zdefiniować geometrię masywu gruntowego poprzez przypisanie typu topologii, rozmiaru masywu oraz współrzędnych jego środka. Głębokość przydzielana jest automatycznie, zgodnie z danymi z próbki gruntu.
W razie potrzeby masyw można obrócić wokół osi Z. Można również uwzględnić potencjalną obecność wód gruntowych, generując powierzchnię zwierciadlaną wody gruntowej. Po zaznaczeniu tej opcji w oknie dialogowym wody gruntowe będą wyświetlane w interaktywnym przedstawieniu graficznym.
Utworzony masyw gruntowy jest przedstawiany graficznie w oknie roboczym programu RFEM. Jak pokazano na rysunku 08, masyw gruntowy składa się z tylu brył gruntowych, ilu jest wcześniej zdefiniowanych warstw (w tym przykładzie 4).
Powierzchnie pomiędzy tymi bryłami są powierzchniami NURBS zdefiniowanymi za pomocą funkcji spline i aproksymowanymi poprzez położenia warstw w próbkach gruntu. Jeżeli została wybrana opcja uwzględnienia wód gruntowych, poziom wody gruntowej jest również dostępny w przedstawieniu graficznym.
Na koniec za pomocą wpisu Typy powierzchni w danych nawigatora wygenerowano podpory powierzchni granicznych. Widać na przykład, że podpory dla poziomych powierzchni granicznych na dole są nieruchome, podczas gdy przesuwanie jest dozwolone dla sąsiednich powierzchni pionowych (zdjęcie 09).
Uwagi końcowe
Ponieważ realistyczne określenie warunków gruntowych znacząco wpływa na jakość analizy statyczno-wytrzymałościowej budynków, w programie RFEM 6 dostępne jest rozszerzenie Analiza geotechniczna, które umożliwia określenie bryły gruntu przeznaczonej do analizy. W tym celu można udostępnić dane uzyskane z badań polowych, ponieważ rozszerzenie umożliwia wykorzystanie właściwości z próbek gruntu do określenia masywów gruntu.
W związku z tym należy przypisać właściwości materiału, wybrać odpowiedni model materiałowy gruntu i zdefiniować profile gruntu w programie. Dla każdej próbki gruntu należy zdefiniować warstwy gruntu pod względem materiału i miąższości, poziomu wody gruntowej (jeśli ma to zastosowanie) oraz położenia próbki w oknie roboczym programu RFEM (odpowiadającym rzeczywistemu położeniu w terenie, dla którego został utworzony profil gruntu). uzyskane).
Następnie ze wszystkich wprowadzonych próbek zostaje wygenerowany grunt za pomocą brył 3D i przyporządkowany do konstrukcji za pomocą współrzędnych.
