UNIVERSITATEA TEHNICA ,,GH.ASACHI IASI FACULTATEA DE CONSTRUCTII SI INSTALATII

UNIVERSITATEA TEHNIC ,,GH.ASACHI IAIFACULTATEA DE CONSTRUCII I INSTALAIIPROBLEME SPECIALE DE CONLUCRARE TEREN-STRUCTURStructur pe diafragme din beton armat, cu regim de nlime P+8E, cu fundaie radier general - metoda elementelor finiteNDRUMTOR:Masterand:Prof.dr.ing V. GRECUPrjol Ionumaster: I.G. an IIPrezentare generalMetoda elementelor finite este un procedeu prin care un mediu continuu cu un numr infinit de grade de libertate este aproximat cu un ansamblu de subregiuni elemente finite, fiecare avnd un numr specificat (finit ) de grade de libertate, analiza comportrii subregiunilor putand fi fcut independent de alte elemente. Corpurile, considerate ca medii continue, se descompun ntr-un numr finit de elemente geometrice (pri ale corpului), cu aceleai proprieti fizice i funcionale ca ale corpului iniialFolosind aceste elemente finite, modelul analitic diferenial se transform ntr-un model numeric, care poate fi introdus i rezolvat pe calculator.Metoda elementului finitPrincipiul metodei elementelor finiteMetoda elementelor finite prezint, comparativ cu alte metode numerice anumite posibiliti de prelucrare i interpretare mai deosebite dintre care se mentioneaz:- modelarea unor forme neregulate prin folosirea elementelor finite cu forme i dimensiuni diferite;- adaptarea dimensiunilor elementelor finite la caracteristicile principale ale problemei abordate.Concluzii asupra utilizrii M.E.F. n domeniul construciilorAa cum se cunoate din practic, analiza deformaiilor i deplasrilor construciilor este o problem care necesit un volum mare de msuratori i de calcule. Rezultatele obinute n sisteme de coordonate tridimensionale, sunt n general dificil de interpretat. De aceea deplasrile tridimensionale sunt transformate n deplasri n plan (x,y) i deplasri pe vertical (tasri).Prezentarea programului de calcul automat AXIS VM10Calculul automat al structurii s-a efectuat cu ajutorul programului AXIS VM10 care foloseste metoda elementelor finite pentru calculul structurilor.Etapele parcurse n program determina eforturile necesare dimensionrii elementelor de rezisten:Modelarea geometriei spaiale a structurii;Definirea materialelor, seciunilor i domeniilor;Definirea elementelor structurale: planeu, diafragme, radier;Definirea reazemelor, referinelor, gradelor de libertate nodal;Stabilirea ipotezelor de ncrcare: permanente, utile zpad;Stabilirea combinaiilor de ncrcri;Discretizarea structurii;Analiza static liniar, analiza de stabilitate, analiza modal;Introducerea ncrcrii seismice conform P100-2006;Analiza static liniar n care este luat n considerare i ncrcarea seismic;Afiarea rezultatelor necesare dimensionrii elementelor i verificrii structurii.Ipoteze privind condiiile de rezemarePentru a putea analiza interaciunea dintre terenul de fundare i structur s-a realizat compararea tensiunilor i a deformaiilor la nivelul fundatiilor n trei ipoteze:Ipoteza ARezemarea radierului pe mediu rigid, fr a se ine seama de caracteristicile elastice ale terenului.Ipoteza BRezemarea radierului pe mediu elastic considerndu-se un coeficient de elasticitate al terenului (coeficient de pat ks) egal cu 7000 kN/mc.

Ipoteza CRezemarea radierului pe mediu elastic considerndu-se un coeficient de elasticitate al terenului (coeficient de pat ks) egal cu 63000 kN/mc.

Ipoteza DRezemarea radierului pe mediu elastic considerndu-se un coeficient de elasticitate al terenului (coeficient de pat ks) egal cu 100000kN/mc.

Modelul de calcul pentru structura propus

Caracterizare model: Amplasament IasiZona privind incarcarea din zapada CInaltime de nivel 2.80 mAcceleratia terenuluiag=0.25g

Elemente: Diafragme de beton armat: - exterior de 20 cm - interior de 15 cmPlanee de 13 cm grosimeRadier de 50 cm grosimeAtic 10 cm grosimeGruparile de ncrcri: ncrcri permanente 1 ncrcri utile 2 ncrcri variabile 3 ncrcrile intr n combinaii cu diferite ponderi n funcie de normativele n vigoare.

Influena caracteristicilor elastice ale terenului de fundare asupra unei structuri diafragme din beton armat i radier generalPentru a se putea analiza interaciunea dintre terenul de fundare i structur, s-a realizat compararea tensiunilor si deplasarilr la nivelul fundatiilor n dou ipoteze:

In prima varianta s-a considerat baza de rezemare ca fiind un corp rigid , n ce-a de a doua variant s-a tinut cont de caracterul deformabil al terenului prin introducerea in calcul a unui coeficient de elasticitate, ce caracterizeaza capacitatea unui tip de teren de a se deforma sub actiunea presiunii provenita de la structura. Astfel se definesc reazeme elastice prin asimilarea terenului cu un mediu elastic, reprezentat prin resoarte independente Modelul Winkler.Definirea ipotezelor de ncrcare si a combinaiilor de ncrcare:1. Permanente

2. Util

3. Variabil

Discretizarea structurii - mrimea unui element finit este de 1,00 m:

Calculul structurii considernd rezemarea rigid a ragierului fr a se ine seama de caracteristicile elastice ale pmntului.In cazul considerrii rezemrii rigide a radierului fr a se ine seama de caracteristicile elastice ale terenului, s-au constatat ca deplasrile sunt aproape nule.1.Deplasri (tasarea)2. Fora tietoare specific n jurul axei y: Vxz

3. Fora tietoare specific n jurul axei x: Vyz

4. Moment ncovoietor My

5. Tensiune normal pe direcia x Sxx:

Calculul structurii n varianta a doua rezemarea elastic a radieruluiCaracteristici:coeficient de pat Ks = 63000 kN/m3grosime radier 50 cm

2. Fora tietoare specific n jurul axei y: Vxz

1. Deplasari(tasarea)

3. Fora tietoare specific n jurul axei x: Vyz4. Moment ncovoietor My

5. Tensiune normal pe direcia x Sxx:6.Reaciuni de reazem la suprafaa RzDeplasri Fora tietoare Momente ncovoietoare Reaciunile de suprafa Tensiuni (mm) (kN/m) (kN/m/m) (kN/m2) (kN/m2) ez Vxz Vyz My Rz Sxx Syy Sxy min/max min/max min/max min/max min/max min/max min/max min/max Rezemare rigid 0-125.7-14.4-64.1-10680-568-442-546146.516.979.1128526635298.4Rezemare elastic ks=63000 kN/mc6.473-1401,70 -1,320,548-601,826-639,33 -36,44 -30,49 -17,94 1239,87 1,390,581159,106-4,24 28,64 28,82 17,10 Concluzii:1.Se observ c n varianta rezemrii rigide, tasarea este practic nul, pe cnd n varianta izolrii elastice, tasarea maxim este de 6,473 cm. Aceast valoare se apropie mai mult de realitate;2.Momentele ncovoietoare din radier au valori mai importante n cazul rezemrii elastice;3.Reaciunile de suprafa sunt mai mari n cazul rezemrii rigide;4.Tensiunile din radier sunt mult mai mici n cazul n care se ia n considerare conlucrarea dintre structur, infrastructur i teren dect n cealalt ipotez.V MULUMESC!!!