Conform metodei elementelor finite, terenul este schematizat cu nişte arcuri ale căror caracteristici depind de modulele de elasticitate ale terenului, diferenţiindu-le pe cele în comprimare de cele în tracţiune. Bowles propune calcularea, cu proximaţie, a valorii lui Ks (modului de reacţie care este legat de rigiditatea terenului) în baza capacităţii portante a fundaţiilor. Metoda aceasta furnizează direct, după construirea matricei de rigiditate globală şi a vectorului sarcinilor nodale, deplasările generalizate şi, din acestea momentele şi reacţiile nodale. Pentru calculul pilotului, se procedează după cum urmează:
•Estimarea valorii lui Ks.
•Dispunerea nodurilor în care se aplică rigidităţile arcurilor.
•Calculul momentului de inerţie a secţiunii.
•Asamblarea matricei de rigiditate globală.
•Asamblarea vectorului sarcinilor nodale.
•Calculul deplasărilor nodale.
Calculul se rezolvă printr-o procedură de tip iterativ neliniar.
Datele care trebuie introduse sunt următoarele:
Max deplasare liniară a terenului
Exprimată în cm. Este deplasarea maximă care permite să se ţină cont de teren în câmp liniar. După depăşirea acestei deplasări, arcul care schematizează terenul nu poate fi luat în considerare în câmp elastic-liniar (depinde mult de caracteristicile terenului, în orice caz, ordinul de mărime = 1-2 cm );
Tip de analiză
Stabileşte dacă analiza realizată este de tip liniar sau de tip neliniar.Este indicată analiza neliniară când statica problemei depinde în mod preponderent de aspectul geotehnic al acesteia.
Numărul maxim de iteraţii
Este numărul maxim de iteraţii care trebuie realizat pentru căutarea soluţiei pentru deplasări. Odată depăşită această limită, soluţia este considerată negăsită (În contexte referitoare la practica curentă, ordinul de mărime = 5/10 iteraţii);
Factor de reducţie a arcului fundul şanţului
Este un factor adimensional care multiplică, reducându-l, modulul de reacţie al arcului situate pe fundul şanţului. Trebuie să aibă o valoare mai mică sau cel mult egală cu 1.
Numărul de elemente
Trebuie să fie cuprins între 10 şi 50. Este numărul de elemente finite în care este discretizat elementul structural. Este oportun să se realizeze o discretizare raţională, nici prea rară, pentru a evita erorile grosolane din soluţie, nici prea deasă, pentru a evita ca timpii de calcul să se mărească exagerat.
Numărul la suprafaţa terenului
Stabileşte nodul care trebuie asociat fundului de şanţ. Este recomandabil să se folosească primele 2 sau 3 noduri.
Modulul de reacţie
Calculul rigidităţii arcului care schematizează terenul poate fi efectuat conform metodelor Bowles (Capacitatea portantă) şi Chiarugi -Maia:
Capacitatea portantă
Conform acestei metode bazate pe sarcina limită a terenului, modulul de reacţie se calculează după cum urmează:
Utilizatorul poate introduce manual parametrii As, Bs şi n astfel încât să efectueze o estimare personalizată.
© GeoStru