Postup zadávání základové desky a její interakce s podložím v programu SCIA

Transkript

1 Postup zadávání základové desky a její interakce s podložím v programu SCIA Tloušťka desky h s = 0,4 m. Sloupy 0,6 x 0,6m. Zatížení: rohové sloupy N 1 = 800 kn krajní sloupy N 2 = 1200 kn střední sloupy N 3 = 1800 kn N 1 = 800 kn N 2 = 1200 kn N 2 = 1200 kn N 2 = 1200 kn N 3 = 1800 kn N 3 = 1800 kn Schéma podloží pod základem F4 tuhá 1,5 F4 pevná S3 ulehlý 2,6 3,6 F7 pevná 1,5 třída tloušťka γ E def ν β m F4 tuhá 1,5 18,5 4,5 0,35 0,62 0,2 F4 pevná 3,6 18,5 7,0 0,35 0,62 0,2 S3 ulehlý 2,6 17,5 13,0 0,3 0,74 0,3 F7 pevná 1,5 6,0 6,0 0,4 0,47 0,2 1

2 1. Zadání geometrie konstrukce Vytvoříme rovinný projekt typu Deska XY. Zadáme patřičné materiály a vybereme normy pro výpočet. Na kartě Funkcionalita zapneme Podloží > Interakce s podložím. Pro usnadnění zadávání je vhodné vytvořit obdélníkový rastr definující polohy hlavních svislých nosných prvků a hran desky (Strom > Čárový rastr a patra > 2D čárový rastr > Obdélníkový rastr). Rastr vložíme do bodu [0,0]. Vždy potvrdím 2x ESC. 2

3 Volbou Strom > Konstrukce > Plocha > Deska vytvoříme vnější obrys stropní desky, zadáme tl. 400 mm. Obrys zadáváme pomocí souřadnic x;y Dále přes Strom > Konstrukce > Plocha > Komponenty ploch vytvoříme v desce otvory, vnitřní uzly a vnitřní hrany v místě budoucích vnitřních podpor (vnitřních stěn a sloupů). 3

4 Dále přes Strom > Konstrukce > Výpočtová data > Podpora > Plošná (pružné podloží) vybereme Typ podloží a označíme příslušnou plochu. Máme 3 možnosti Typu podloží: Jednotlivě: ploše se přiřadí konkrétní typ podloží, který se určí pomocí parametru C - Soilin: počítá interakce konstrukce s podložím základu za použití programového modulu SOILIN. Paramatry C1z, C2x a C2y vypočítá programový modul. Nepoužívá data z knihovny. - Oba: uživatel zadá, které parametry vypočítá programový modul SOILIN Parametry požadované modulem SOILIN - Projekt alespoň s jedním geologickým vrtem - Konstrukce s plošnou podporou typu Soilin nebo Oba - Zatížení - Kombinace typu Lineární (mez únosnosti nebo použitelnosti) Podloží je dáno pozicí a složení geologického profilu. Dále přes Strom > Konstrukce > Výpočtová data > Profil vrtu a zadám jednotlivé vrstvy pod základem. Popřípadě lze použít profily uložené v knihovně geologických profilů. Jednotlivé vrstvy musí být definovány do takové hloubky, kde je tlak ještě aktivní. V opačném případě nebude mít program dostatek informací k výpočtu. 4

5 V případě, že pod geologickým profilem je nestlačitelné podloží můžeme zatrhnout Nestlačitelné podloží pod poslední zadanou vrstvou. Popis: definuje jméno vrstvy Tloušťka: mocnost vrstvy Edef: deformační charakteristika zeminy Poisson: koeficient příčné deformace, hodnota stanovená orientačně nebo experimentálně Objemová tíha suché zeminy: normální hodnota se pohybuje od 18 do 23 kn/m 3 Objemová tíha mokré zeminy: hodnota je obvykle vyšší o 2 až 3 kn/m 3 Koeficient m: koeficient strukturní pevnosti, dle EC7 hodnoty v rozmezí 0,1 až 0,5 Poté vložím místa geologických vrtů, dle souřadnic x;y. pokud je v projektu více geologických profilů, pak je důležité pro aproximaci vrstev, že musí mít profily stejný počet vrstev!!! 5

6 2. Zadání zatížení konstrukce Strom > Zatížení vytvořím dva zatěžovací stavy, oba působící jako stálé zatížení. ZS1: vl. tíha desky a ZS2: svislé zatížení od sloupů dle zadání (uvažováno již s vl. tíhou sloupu). Jako proměnné zatížení můžu uvažovat Kat. E: Sklady (v příkladu jsou uvedena pro zjednodušení pouze stálá zatížení). Strom > Zatížení > Bodová síla > V uzlu zadám pro ZS2 hodnoty pro rohové sloupy -800, pro krajní sloupy a pro střední sloupy -1800kN. Při zadání byl součinitel zatížení uvažován 1,0; souč. 1,35 byl již zahrnut do výpočtu jednotlivých sil. Je nutné nastavit Kombinaci zatěžovacích stavů pro výpočet interakce s podložím. Typ kombinace pro SOILIN Lineární únosnost nebo Lineární použitelnost (jinak nepočítá). Tyto kombinace je nutné zadat ručně, tzn. Vložit součinitele a kombinace, které chceme vypočítat. Po vložení zatížení musíme soubor VŽDY uložit!!! 3. Výpočet konstrukce Před spuštěním výpočtu je potřeba zkontrolovat Výpočet, síť > Nastavení řešiče a rozkliknout Pokročilá nastavení řešiče. Výchozí hodnoty C1x a C1y jsou brány jako hodnoty výsledné a zbylé hodnoty jsou dopočítány modulem SOILIN. Důležité je vybrat kombinaci pro SOILIN jinak výpočet neproběhne. Poté spustit výpočet. V závěru výpočtu se zobrazí varování Iterační proces MKP výpočet SOILIN byl ukončen. Počet iterací 3. 6

7 4. Zobrazení výstupů ve 2D Strom > Výsledky > Plochy > 2D podloží parametry C. Vždy kliknout na Obnovit. Jednotlivé parametry podloží C1z, C2x, C2y: 7

8 Strom > Výsledky > Plochy > 2D přemístění: 8

9 Strom > Výsledky > Plochy > 2D kontaktní napětí: Strom > Výsledky > Plochy > 2D vnitřní síly: 9

10 Můžeme využít Řezy na ploše a Integrační pásy, které jsou dostupné pouze v prostředí v16 (přepnout v Strom > Projekt). Oba nástroje nalezneme v Strom > Výsledky > Nástroje (2D výsledky). Pomocí integračního pásu sečteme zvolenou vnitřní sílu na zvolené oblasti desky. Vložíme integrační pás na osu 3 dle obrázků. Výsledky lze zobrazit přes Strom > Výsledky > Nosníky Vnitřní síly na prutech. Důležité je zatrhnout ve Vlastnostech volbu Žebro/Integrační pás. Zatížení působící na základovou konstrukci se při použití ručního výpočtu uvažovalo, že polovina celkového zatížení bude působit na celou plochu základu, zatímco druhá polovina byla rozdělena pod sloupy po délce 1,4m. Výsledné momenty z programu se liší především z důvodu velmi zjednodušeného modelu zatížení desky při ručním výpočtu, které zcela nevystihuje skutečné působení podloží na základovou konstrukci. Výsledné momenty na deskovém páse ve druhém směru se získají obdobně. 10

11 11

12 Výsledné ohybové momenty na sloupovém pruhu, šířka pruhu je 3m: Výsledné ohybové momenty na středním pruhu, šířka pruhu je 3m: 12