El complemento Análisis geotécnico le permite usar las propiedades de las muestras de suelo y modelos de materiales de suelo específicos para representar la interacción entre el edificio y el suelo, así como las influencias de los componentes de la cimentación entre sí. Además, ofrece una biblioteca ampliable de propiedades del suelo, la consideración de varias muestras de suelo (sondeos) en diferentes ubicaciones, la determinación de asientos y diagramas de tensiones, y una visualización gráfica y tabular de los mismos.
Ejemplo práctico
Una vez activado el complemento, puede comenzar su trabajo definiendo los materiales de suelo de interés en el cuadro de diálogo Materiales que se muestra en la Imagen 02. En la práctica, las propiedades materiales del suelo se deben definir manualmente ya que son específicas para cada proyecto individual.
Esto también es posible en RFEM 6, donde puede definir las propiedades de diversos materiales del suelo. Además de las propiedades básicas del material (por ejemplo, módulo de elasticidad, módulo de cortante, relación de Poisson, peso específico/densidad de masa, coeficiente de expansión térmica), debe seleccionar el modelo de material que se utilizará para el modelado realista del material del suelo comportamiento.
En la versión actual de RFEM 6, están disponibles el modelo de Mohr-Coulomb, así como un modelo no lineal con rigidez dependiente de la tensión y la deformación.
En este ejemplo, se selecciona el Mohr-Coulomb modificado para modelar el comportamiento del material de suelo de interés. Por lo tanto, se deben asignar parámetros como la resistencia de cohesión (c), el ángulo de fricción interna (φ) y el ángulo de dilatación (ψ) en el cuadro de diálogo asociado (Figura 03).
También está disponible una base de datos extensible para facilitar la selección de las propiedades del material del suelo. Para mostrar esto, los otros materiales de suelo en este ejemplo se definen a través de la Biblioteca de materiales, como se muestra en la Imagen 04.
A continuación, se deben definir las muestras de suelo introduciendo la información obtenida de las pruebas de campo (es decir, las características del perfil del suelo en diferentes posiciones). Las muestras de suelo están disponibles como objetos especiales en RFEM 6.
Como muestra la imagen 05, puede introducir capas de suelo para las muestras individuales en un cuadro de diálogo claramente organizado o proporcionando los datos relevantes en las tablas. Como ya se han definido las propiedades del material del suelo, puede seleccionar los materiales directamente en el menú desplegable y asignar el espesor asociado. Sin embargo, también es posible definir nuevos materiales al definir las capas.
Si se detecta agua subterránea a través de las pruebas de campo, puede asignar el nivel del agua subterránea en este cuadro de diálogo (Imagen 05). Además, puede definir varios números de capas y muestras de suelo que se utilizarán para generar el suelo. Una representación gráfica correspondiente apoya la definición de muestras separadas y ayuda a comprobar la entrada.
Para cada muestra individual, debe proporcionar las coordenadas asociadas del plano de trabajo de RFEM que corresponden a la posición real del campo para la cual se ha obtenido el perfil del suelo. Esto se puede hacer en el cuadro de diálogo Muestras de suelo o en las tablas. En este último, puede copiar todas las coordenadas de un documento (por ejemplo, un archivo de Excel) y simplemente pegarlas. Los perfiles del suelo se mostrarán en la ventana de trabajo, como en la Imagen 06.
Los datos en términos de muestras de suelo ahora se pueden usar para crear el macizo de suelo disponible como un objeto especial tanto en los datos del navegador como en las tablas. Para ser más específicos, el macizo de suelo se puede generar a partir de las muestras de suelo previamente definidas, pero también se puede generar como un conjunto de sólidos de suelo (es decir, definiendo los sólidos del suelo manualmente y aplicándolos al macizo). En este ejemplo, se utilizará la primera opción.
El cuadro de diálogo Soil Massif se muestra en la Imagen 07. Para generar el macizo de suelo a partir de muestras de suelo, primero debe seleccionar las muestras de interés. A continuación, se le solicita que defina la geometría del macizo del suelo asignando el tipo de topología, el tamaño del macizo y las coordenadas de su centro. La profundidad se asigna automáticamente, según los datos de la muestra de suelo.
Si es necesario, puede girar el macizo alrededor de Z. También puede tener en cuenta la posible presencia de agua subterránea generando la superficie del nivel del agua subterránea. Si se selecciona esta opción en el cuadro de diálogo, el agua subterránea se mostrará en la representación gráfica interactiva.
Una vez generado el macizo de suelo, se visualiza gráficamente en la ventana de trabajo de RFEM. Como se muestra en la Imagen 08, el macizo está compuesto por tantos sólidos de suelo como capas previamente definidas (4, en este ejemplo).
Las superficies entre estos sólidos son superficies NURBS definidas con funciones spline y aproximadas a través de las posiciones de las capas en las muestras de suelo. Si se ha seleccionado la opción para considerar el agua subterránea, el nivel del agua subterránea también está disponible en la representación gráfica.
Finalmente, los apoyos de las superficies de contorno se han generado mediante la entrada Tipos de superficies de los datos del navegador. Por ejemplo, puede ver que los apoyos para las superficies de contorno horizontales en la parte inferior son fijos, mientras que se permite el deslizamiento para las superficies verticales circundantes (Imagen 09).
Observaciones finales
Dado que la determinación realista de las condiciones del suelo influye significativamente en la calidad del análisis estructural de edificios, el complemento Análisis geotécnico se ofrece en RFEM 6 para determinar el cuerpo de suelo a analizar. Para ello, puede proporcionar los datos obtenidos de las pruebas de campo ya que el complemento permite utilizar las propiedades de las muestras de suelo para determinar los macizos de suelo de interés.
Por lo tanto, debe asignar las propiedades del material, elegir el modelo de material de suelo apropiado y definir los perfiles del suelo en el programa. Para cada muestra de suelo, se le pide que defina las capas del suelo en términos de materiales y espesor, nivel del agua subterránea (si corresponde) y la posición de la muestra en la ventana de trabajo de RFEM (correspondiente a la posición real del campo para la cual se ha definido el perfil del suelo). obtenido).
A continuación, se genera el suelo a partir de todas las muestras introducidas utilizando sólidos 3D y se asigna a la estructura utilizando las coordenadas.
Base de datos de conocimientos
