Distribuția acțiunilor pe piloți

Programul permite definirea rigidității care urmează a fi atribuită structurii de fundare, astfel încât să o considere ca o legătură deformabilă, mai degrabă decât una rigidă, ceea ce poate determina modificări semnificative atât în ceea ce privește eforturile (structuri hiperstatice), cât și pentru verificările de compatibilitate a deformațiilor. În plus, sunt luate în considerare „efectele de grup” ale fundației pe piloți, pe care fiecare pilot le are asupra celuilalt.

Aplicația operează în ipoteza comportamentului elastic, așadar nu sunt simulate comportamentele neliniare care se manifestă în piloți la niveluri de tensiune mai ridicate. Prin urmare, rezultatele pot fi sigure doar dacă sunt suficient de departe de sarcina limită.

Este împărțită în trei secțiuni de calcul: Acțiuni Axiale, Acțiuni Orizontale și de Încovoiere, și Repartizarea Piloților.

Acțiuni Axiale

Figura 1 – Schematizarea Acțiunilor Axiale pe un singur pilot

Prima secțiune, denumită „Acțiuni Axiale”, permite calcularea rigidității unui singur pilot supus la acțiune axială. Datele de intrare care trebuie introduse sunt:

• Grosimea straturilor în m (coincide cu lungimea pilotului);
• Modulul de deformație transversală G_sup la partea superioară a stratului în kN/m²;
• Modulul de deformație transversală G_inf la cota inferioară în kN/m²;
• Modulul de deformație transversală G_base la bază (pentru piloții care lucrează pe vârf) în kN/m²;
• Coeficientul lui Poisson ν;
• Diametrul pilotului D în m;
• Modulul de Elasticitate al betonului E_cls în MPa.

Lungimea pilotului L, exprimată în m, va fi dedusă din suma grosimilor straturilor. G_base este considerat în algoritm doar pentru stratul cel mai profund. Valorile modulelor elastice trebuie să fie secante, corespunzătoare nivelurilor de solicitare așteptate, și sunt propuse cele mai utilizate clase:

• C20/25;
• C25/30;
• C28/35;
• C40/50.

Valoarea propusă a modulului elastic derivă din relația (1):

(1)

Unde:

Utilizatorul poate, de asemenea, să introducă o valoare a modulului elastic dacă opțiunile propuse nu sunt relevante pentru cazul său de studiu.

Rezultatele de ieșire vor fi:

• Momentul de inerție al pilotului J_pilot, exprimat în m⁴, obținut din relația (2):

(2)

• Raza de influență sau de stingere r_m, exprimată în m, prin formula (3):

(3)

Unde:

• • ;
  • în care G_L e G_b sunt, respectiv, G_inf e G_base ale stratului i;
  • Pentru pământuri stratificate egal cu media dintre G_inf și G_base ale stratului i.

• Rigiditatea sub acțiuni axiale exprimată în kN/m.

Acțiuni Orizontale și de Încovoiere

Figura 2 – Schematizarea Acțiunilor Orizontale și de Încovoiere pe un singur pilot

n a doua secțiune de calcul, denumită „Acțiuni Orizontale și de Încovoiere”, este posibilă determinarea rigidității pilotului supus la acțiuni de tăiere și încovoiere, tratând pilotul ca o grindă pe un pat de arcuri și impunând momente unitare la capăt. În ceea ce privește datele de intrare, schema este analoagă cu cea descrisă anterior la Acțiuni Axiale.

Calculul rigidităților pentru acțiuni laterale raportează valori pentru un singur pilot, dar aplicația le calculează și pentru coeficienți reduși de reacțiune a terenului, necesari pentru a ține cont de interacțiunea dintre piloți:

(4)

Unde P_b/P_t este fracțiunea din sarcina totală absorbită la bază.

De asemenea, este necesară introducerea unei valori a pasului de discretizare a elementelor Dim_elem, cu care elementul structural este discretizat..

Repartizarea Piloților

Figura 3 – Schematizarea dispoziției piloților și convenția semnelor

În a treia și ultima secțiune de calcul denumită „Repartizarea Piloților”, este definită geometria fundației pe piloți. În special, dispunerea se face prin introducerea coordonatelor planimetrice x și y, exprimate în metri, ale piloților, până la un maxim de 30. Pentru a stabili numărul de piloți care trebuie luați în considerare în calcul, pur și simplu selectați-l din meniul derulant.

În plus, este posibilă stabilirea numărului de condiții de încărcare, ca și pentru piloți, prin intermediul meniului derulant. Este disponibil un tabel specific pentru introducerea valorilor sarcinilor. Rigiditățile calculate cu analizele de efort axial, tăiere și încovoiere sunt raportate în acesta din urmă și nu pot fi modificate.

O altă dată de intrare este punctul de aplicare al rezultantei sarcinilor (Acțiuni): puteți alege să raportați acțiunile la centrul de greutate al grupului de piloți sau prin setarea anumitor coordonate.

După efectuarea calculului, vor fi disponibile, sub formă de tabel, eforturile pe toți piloții în diversele condiții de încărcare. În plus, sunt raportate cele mai semnificative valori corespunzătoare pentru:

• Efort axial maxim și minim;
• Moment maxim;
• Tăiere maximă.

Valorile lui M și T sunt sumele vectoriale ale componentelor de-a lungul axelor x și y și sunt întotdeauna pozitive. Pentru fiecare pilot sunt calculate, de asemenea, componentele de deplasare u, v, w de-a lungul celor trei direcții x, y și z.

În funcție de poziția piloților, este generată dispunerea planimetrică; este posibilă salvarea datelor de intrare sub formă de fișier text și încărcarea lor ulterioară. În cele din urmă, este generat un raport complet de calcul cu datele utilizate, rezultatele respective ale calculului și aspectele teoretice.