Constanta lui Winkler

Aplicația permite calcularea valorii constantei de fundal verticale kw pentru fundații de suprafață și pentru piloții supuși sarcinilor verticale, precum și valoarea constantei de fundal orizontale kh pentru piloții care fac obiectul sarcinilor orizontale.
Datele de intrare necesare, pe lângă datele geometrice, sunt parametri derivați din probele geotehnice convenționale:

• Densitatea relativă Dr sau valorile rezistenței NDL30 pentru calculul kw și kh în cazul solurilor inconsistente;
• Valoarea rezistenței la forfecare nedrenate Cu sau valorile rezistenței N1P.T. pentru calculul kw și kh în cazul solurilor coezive;
• Valoarea modulului de forfecare G și a modulului Poisson ν pentru calculul kw raportat la piloții supuși sarcinilor verticale;
• Rezultatele furnizate de aplicație sunt: Valoarea kW sau kh constante și valorile parametrilor utilizați pentru calcularea acestora;
• În plus, după calcul, puteți salva date și rezultate într-un fișier text lizibil, și redeschideți-le mai târziu în cadrul aplicației în sine.

Pentru fundațiile de suprafață, fie că este vorba de soluri inconsistente sau coezive, valoarea kw se determină prin referire la încercările de încărcare pe o placă standard cu baza pătrată sau circulară cu raza sau diametrul b egal cu 30 cm, din care se obține valoarea parametrului k1; care este convertit în mod corespunzător folosind formule care iau în considerare dimensiunea reală a fundației.

Pentru solurile inconsistente se utilizează:

k_w = k₁ [ (B + b) / 2b ]²

Pentru soluri coezive:

k_w = k₁ (b / 1.5B )

unde b este dimensiunea plăcii standard utilizate și B este lățimea planului fundației.

(returnează ca output valoarea parametrului k₁ și valoarea k_w)

Pentru calcularea k_h pentru piloții supuși sarcinilor orizontale se utilizează două cazuri diferite, în funcție de faptul dacă sunt soluri inconsistente sau soluri coezive.
În ambele proceduri, este luat în considerare efectul de grup al piloților, în conformitate cu indicațiile lui Poulos și Davis (1980), care iau în considerare reducerea k_h.

Grup de 2 piloți:           k_h,g = 0.5 · k_h
Grup de 3 sau 4 piloți:      k_h,g = 0.33 · k_h
Grup de 5 sau mai mulți piloți:  k_h,g = 0.25 · k_h

Terenuri inconsistente

Pentru soluri inconsitente se face trimitere la expresia Matlock și Reese (1956), care presupune k_h variabilă liniar cu adâncimea, și pentru care se are în vedere o lege de acest tip:

k_h = n_h · z/B

unde valoarea lui n_h depinde de starea de densificare și de prezența sau absența pânzei freatice și poate fi obținută din următoarea expresie:

n_h = A · γ/1.35

(Aplicația calculează și returnează ca output, valoarea interpolării coeficientului A, pe baza datelor D_r sau NDL₃₀ introduse, valoarea n_h și valoarea k_h, este returnată, de asemenea, valoarea multiplicatorului care ia în considerare efectul de grup dintre piloți, și valoarea k_h,g raportată la grupul de piloți).

Soluri coezive

În cazul solurilor coezive supraconsolidate, se ia în considerare un model de k_h uniform cu adâncimea și pentru care se are în vedere o lege de acest tip:

k_h = 0.12 · K*/B

(Aplicatia calculează și generează valoarea coeficientului K*, pe baza datelor introduse pentru C_u sau N1S.P.T., și valoarea lui k_h, de asemenea este restituită și valoarea multiplicatorului care ia în considerare efectul de grup dintre piloți, și valoarea k_h,g raportat la grupul de piloți)

Pentru determinarea k_w, se face trimitere la metoda lui Randolph și Wroth (1978), care consideră pilotul scufundat într-un mediu elastic și examinează separat interacțiunea cu acest mediu a suprafeței laterale și baza pilotului, cele două soluții sunt apoi suprapuse.

Prin urmare, metoda calculează k_w  = k_s + k_b

Unde: k_s reprezintă rigiditatea resortului lateral și k_b rigiditatea resortului la baza pilotului.

k_s = 2 · π · L · G_m / ζ

k_b = 4 · r_b · G_b / (1 – ν)

Parametrii utilizați din model sunt:

r₀ = D/2 reprezintă raza pilotului;

L este lungimea pilotului;

ζ este un coeficient care ia în considerare amplitudinea r_m a câmpului de deformare care se dezvoltă în jurul pilotului cu raza r₀;

ξ = G_L / G_b raportul dintre modulele de forfecare la adâncimea z = L, pentru piloții care se sprijină pe un strat cu rigiditate ridicată;

ρ = G_m / G_L este factorul de neomogenitate al solului lateral, pentru piloții scufundați într-un sol cu ​​rigiditate variabilă;

G_m reprezintă valoarea medie a modulului de elasticitate transversală dintre suprafață și adâncimea L;

G_L valoarea medie a modulului de elasticitate transversal la adâncimea L.

r_b raza la bază;

G_b modulul transversal de elasticitate al materialului sub baza pilotului.

(Aplicația calculează și generează valorile parametrilor utilizați în model, valorile k_s și k_b și valoarea k_w).