3. Programe Bazate Pe Metoda E.F

48

description

Programe Bazate Pe Metoda E.F

Transcript of 3. Programe Bazate Pe Metoda E.F

  • Consideraii privind dimensionarea structurilor

    rigide

    Consideraii privind dimensionarea structurilor

    rigide

  • Cuprins:Cuprins:

    1.1.

    FundaFundaiiii: : metode de investigaremetode de investigare2.2.

    BetonulBetonul: : compozicompoziie, pie, proprietroprietii3.3.

    Transferul sarcinii peste rost: Transferul sarcinii peste rost: consideraconsideraii ii teoreticeteoretice

    4.4.

    Gujoane: Gujoane: alctuirealctuire, punere , punere n opern oper5.5.

    Prezentarea programului de calculPrezentarea programului de calcul6.6.

    Modelarea structurii: Modelarea structurii: variavariaia sarcinii, a condiia sarcinii, a condiiilor de iilor de transfer transfer ntre dale adiacententre dale adiacente

    7.7.

    ConcluziiConcluzii

  • FundaFundaiaia

    Rol:Rol: de a uniformiza caracteristicile fizice de a uniformiza caracteristicile fizice i geometrice ale i geometrice ale suportului dalelor din beton de suportului dalelor din beton de cimentciment

    Important:Important: uniformitatea uniformitatea i stabilitatea necesare pentru i stabilitatea necesare pentru evitarea tasrilor neuniforme evitarea tasrilor neuniforme i concentratorii de eforturii concentratorii de eforturiatunci cnd sarcina este aplicat pe conturul dalei sau dala atunci cnd sarcina este aplicat pe conturul dalei sau dala din beton de ciment se deformeaz din gradient de din beton de ciment se deformeaz din gradient de temperaturtemperatur

    Comportare:Comportare: rostul poate induce efect de poansonarerostul poate induce efect de poansonare

  • Material fin aglomerat, efect de pompajMaterial fin aglomerat, efect de pompaj

  • FUNDAFUNDAIA IA -- Modele de calculModele de calcul

    ModelModel lichid dens Model solid lichid dens Model solid elasticelastic WinklerWinkler

  • FUNDAFUNDAIA IA -- Modele de calculModele de calcul

    Modelul Modelul FilonenkoFilonenko--BorodichBorodich : : membranmembran elastic tensionat ce conecteaz elastic tensionat ce conecteaz partea superioar a resoartelor considerate partea superioar a resoartelor considerate n n modelul lichidului densmodelul lichidului dens

  • FUNDAFUNDAIA IA -- Modele de calculModele de calcul

    ModelulModelul PasternakPasternak: : strat substrat subire format din elemente ire format din elemente verticale incompresibile care se deformeaz ca reacverticale incompresibile care se deformeaz ca reaciune la iune la efortul de forfecare transversalefortul de forfecare transversal i preia fori preia fora tietoare la baza a tietoare la baza dalei. dalei.

  • Modelarea fundaModelarea fundaieiiei

    prinprin modulul de reacmodulul de reacie al terenului, exprimat prin valoarea ie al terenului, exprimat prin valoarea KK,, msuratmsurat n MN/n MN/mc. Amc. Acesta este o constant cesta este o constant n n amplasament si msoar gradul de deformare al terenului amplasament si msoar gradul de deformare al terenului supus unei acsupus unei aciuni verticale.iuni verticale.

    prin parametri fizici de comportare: prin parametri fizici de comportare:

    coeficientul lui Poisson coeficientul lui Poisson modulul de elasticitatemodulul de elasticitate

  • Metode de Metode de determinaredeterminare modulului de reacmodulului de reacieie

    1.1.

    ncercarea cu placancercarea cu placa: : sarcina static orizontalizat se aplic pe terenul adus la cotasarcina static orizontalizat se aplic pe terenul adus la cota de de

    fundare folosind o placa rigid de diametru ales convenfundare folosind o placa rigid de diametru ales convenional. ional. Aplicarea sarcinii se face pn se atinge valoare dorit a forAplicarea sarcinii se face pn se atinge valoare dorit a forei sau a ei sau a

    deplasriideplasrii. . Valoarea modulului de reacValoarea modulului de reacie se determin raportnd forie se determin raportnd fora la a la

    deflexiune. deflexiune. Sarcina este direct dependent de diametrul plcii prin care se Sarcina este direct dependent de diametrul plcii prin care se aplic aplic

    forforaa Pentru a avea o valoare a coeficientului de reacPentru a avea o valoare a coeficientului de reaciune cit mai iune cit mai

    apropiat de realitateapropiat de realitate, trebuie ca valoarea deforma, trebuie ca valoarea deformaiilor s fie iilor s fie n zona n zona valorilor maxime ale deflexiunii dalei din beton considerate a rvalorilor maxime ale deflexiunii dalei din beton considerate a rezema ezema pe fundape fundaie.ie.

  • Metode de determinare modulului de reacMetode de determinare modulului de reacieie

    2.2.

    ncercarea cu echipament FWD ncercarea cu echipament FWD ((FallingFalling

    WeightWeight

    DeflectometerDeflectometer))

    FWD este un echipament nedistructiv folosit pentru evaluarea capFWD este un echipament nedistructiv folosit pentru evaluarea capacitacitii ii portanteportante ale sistemelor rutiere existente ale sistemelor rutiere existente

    Valoarea coeficientului de reacValoarea coeficientului de reaciune al terenului se determin prin iune al terenului se determin prin calculul invers, plecnd de la deformacalculul invers, plecnd de la deformaiile msurate ale dalei din beton iile msurate ale dalei din beton de ciment la acde ciment la aciunea unei greutiunea unei greuti determinate care cade de la o i determinate care cade de la o nlnlime prestabilitime prestabilit..

    Rspunsul sistemului rutier este msurat ca deformaRspunsul sistemului rutier este msurat ca deformaii verticale ii verticale (deflexiuni) (deflexiuni) cu ajutorul unor palpatori mecanici care comunic valorile cu ajutorul unor palpatori mecanici care comunic valorile nregistrate unui calculator mobilnregistrate unui calculator mobil

  • EchipamentEchipamentulul FWDFWD

  • Factori care influenFactori care influeneaz acurateeaz acurateea msurriiea msurrii

    Umiditatea soluluiUmiditatea solului Viteza de aplicare a sarciniiViteza de aplicare a sarcinii Intensitatea sarciniiIntensitatea sarcinii CondiCondiiile localeiile locale Timpul de aplicare a sarciniiTimpul de aplicare a sarcinii

    Grosimea daleiGrosimea dalei

  • Betonul de cimentBetonul de ciment

    proprietproprieti fizice care intervin ca parametri i fizice care intervin ca parametri n calculul de n calculul de dimensionare a structurilor rutiere rigide: dimensionare a structurilor rutiere rigide: modulul de elasticitate, modulul de elasticitate, densitatea, densitatea, coeficientul lui coeficientul lui PoissonPoisson coeficientul de dilatare termiccoeficientul de dilatare termic

    caracteristic principalecaracteristic principale rezistenrezistena la compresiune, a la compresiune, rezistenrezisten mare la gelivitate mare la gelivitate, , permeabilitate sczutpermeabilitate sczut,, rezistenrezisten la agen la ageni chimici atmosfericii chimici atmosferici

  • Comportarea dalelor din beton de cimentComportarea dalelor din beton de ciment

    La diferenLa diferene de temperatur e de temperatur ntre fentre feele orizontaleele orizontale

  • Comportarea dalelor din beton de cimentComportarea dalelor din beton de ciment La diferenLa diferene de temperatur e de temperatur ntre fentre feele orizontaleele orizontale

    Gradient pozitiv

    Gradient negativ

  • Comportarea dalelor din beton de cimentComportarea dalelor din beton de ciment

    La obosealLa oboseal: b: betonul poate suporta un numr etonul poate suporta un numr infinit de aplicri ale sarcinii care duce la infinit de aplicri ale sarcinii care duce la atingerea a 55% din valoarea tensiunii de atingerea a 55% din valoarea tensiunii de rupere. rupere.

    La pierderea apei: La pierderea apei: fisureaz neregulatfisureaz neregulat

  • PROBLEME CARE APAR LA TRANSFERULPROBLEME CARE APAR LA TRANSFERUL SARCINII PESTE ROSTSARCINII PESTE ROST

    Rosturile longitudinaleRosturile longitudinale prezint o alctuire simpl prezint o alctuire simpl, av, avnd nd n n general o fageneral o fa neted condi neted condiionate de tehnologia de execuionate de tehnologia de execuie ie cu cofraj fix sau glisant. cu cofraj fix sau glisant. Conlucrare redus sau inexistent Conlucrare redus sau inexistent datorit tehnologieidatorit tehnologiei de lucrude lucru

  • PROBLEME CARE APAR LA TRANSFERULPROBLEME CARE APAR LA TRANSFERUL SARCINII PESTE ROSTSARCINII PESTE ROST

    Rosturile transversaleRosturile transversale: : prinfisurareaprinfisurarea liber a betonului pe liber a betonului pe 2 treimi din 2 treimi din nlnlime se formeaz neregularitime se formeaz neregulariti care i care favorizeaz conlucrarea dalelor adiacentefavorizeaz conlucrarea dalelor adiacente

  • EficienEficiena transferului a sarcinii peste rosta transferului a sarcinii peste rost

    LTE= eficienLTE= eficien transfer a sarcinii transfer a sarcinii =deflexiunea dalei ne=deflexiunea dalei nencrcatencrcate = deflexiunea dalei = deflexiunea dalei ncrcatencrcate C= factor de corecC= factor de corecie care ie care ine cont de poziine cont de poziia palpatorilor ia palpatorilor n n

    momentul msurriimomentul msurrii, cu valoare , cu valoare ntre 1,05 ntre 1,05 i 1,10.i 1,10.

    CddLTE = 1001

    2%

    2d

    1d

    21

    2* 2dddLTE +

    =

  • GUJOANEGUJOANE Gujoanele sunt bare scurte din metal de Gujoanele sunt bare scurte din metal de nalt rezistennalt rezisten ce ce

    asigur o conexiune mecanic asigur o conexiune mecanic ntre dale fr a restricntre dale fr a restriciona iona deplasarea orizontal deplasarea orizontal n rost. Ele cresc eficienn rost. Ele cresc eficiena transferului a transferului sarcinii permisarcinii permind sarcinii nd sarcinii n min micare sa accare sa acioneze simultan pe ioneze simultan pe ambele daleambele dale

  • GUJOANEGUJOANE Avantajele folosirii gujoanelorAvantajele folosirii gujoanelor::

    Reduc deflexiunile Reduc deflexiunile n zona rostului, ceea ce conduce la reducerea n zona rostului, ceea ce conduce la reducerea efectului de pompaj, ruperi de colt efectului de pompaj, ruperi de colt i i ciobituriciobituri, cre, creterea perioadei de terea perioadei de exploatare normal exploatare normal i a intervalului dintre interveni a intervalului dintre intervenii reparatoriiii reparatorii

    Deoarece barele metalice traverseaz rostulDeoarece barele metalice traverseaz rostul, deschiderile , deschiderile i i nchiderile nchiderile acestuia datorit diferenacestuia datorit diferenelor de temperatur nu afecteaz transferul elor de temperatur nu afecteaz transferul de sarcin de sarcin n aceean aceeai msur ca la rosturile simplei msur ca la rosturile simple

    Pstreaz dalele aliniate Pstreaz dalele aliniate n plan vertical n plan vertical i orizontal,i orizontal, evitndu evitndu--se astfel se astfel deplasri independente ale dalelordeplasri independente ale dalelor

    Prin ameliorarea transferului sarcinii peste rost se mrePrin ameliorarea transferului sarcinii peste rost se mrete durata de te durata de exploatarea a dalelorexploatarea a dalelor

    Dezavantajele folosirii gujoanelorDezavantajele folosirii gujoanelor Complexitatea execuComplexitatea execuieiiei Abaterile de la aliniere orizontal Abaterile de la aliniere orizontal i direci direcie perpendicular pe rost duc ie perpendicular pe rost duc

    la aparila apariie unor eforturi locale foarte mari ie unor eforturi locale foarte mari i la degradarea betonului i la degradarea betonului n n zona rostuluizona rostului

  • DETALIU DE AMPLASAREDETALIU DE AMPLASARE

    a = seciune;b = vedere

    in plan;1 = dala;2 = scndura;3 = gujon;

    4 = armatura

    pentru

    susinerea

    gujoanelor;

    5 = manon;6 = pelicula

    bitum;7 = rost

    longitudinal;8 = material colmatare.

  • Verificarea amplasrii Verificarea amplasrii corecte a gujoanelorcorecte a gujoanelor

  • ProgramProgramulul de de calcul calcul EveEverrFEFE

    PosibilitateaPosibilitatea de a modela sistemul geometric de a modela sistemul geometric n pachete de dale, n pachete de dale, cuculegturilegturi..

    Modelul de fundaModelul de fundaie ie folositfolosit este solidul elastic, peste care se pot este solidul elastic, peste care se pot suprapune straturi succesive de grosime maxim suprapune straturi succesive de grosime maxim 30 cm, definite prin 30 cm, definite prin modulul de elasticitate, coeficientul lui Poisson modulul de elasticitate, coeficientul lui Poisson i i densitate.densitate.

    Se poSe pott calcula calcula stareastarea de de tensiunitensiuni sisi deformatiideformatii in in structurastructura dalelordalelor din din betonbeton, , precumprecum sisi la nivelul fundala nivelul fundaiei.iei.

    Se poate defini o mare varietate de sarcini ale cror efecte se Se poate defini o mare varietate de sarcini ale cror efecte se suprapun, suprapun, inclusiv cele din deplasare provocat de deplasri din variainclusiv cele din deplasare provocat de deplasri din variaii de ii de temperatur sau greutate temperatur sau greutate proprie.proprie.

    Se poate simula gradientul de temperatur liniarSe poate simula gradientul de temperatur liniar, parabolic sau hiperbolic, , parabolic sau hiperbolic, evidenevideniinduiindu--se fenomenele care apar ca urmare a diferense fenomenele care apar ca urmare a diferenelor de elor de temperaturtemperatur..

  • Poate fi simulat Poate fi simulat conlucrareaconlucrarea intergranular la rosturi prin elemente de tip intergranular la rosturi prin elemente de tip liniar sau neliniar.liniar sau neliniar.

    Gujoanele pot fi localizate cu precizie Gujoanele pot fi localizate cu precizie n lungul rostului transversal. Pierderea n lungul rostului transversal. Pierderea caracteristicilor caracteristicilor mbinrii mbinrii n timp poate fi considerat prin specificarea modului n timp poate fi considerat prin specificarea modului de interacde interaciune iune ntre gujon ntre gujon i dala de beton.i dala de beton. Poate fi modelat pozi Poate fi modelat poziionarea sau ionarea sau alinierea grealinierea greit a gujonului it a gujonului n rost.n rost.

    Se pun Se pun n evidenn eviden momentele momentele ncovoietoare ncovoietoare i fori forele tietoare pentru fiecare ele tietoare pentru fiecare gujon gujon n parte.n parte.

  • Sa se Sa se realizezerealizeze

    analizaanaliza

    comportariicomportarii

    sistemuluisistemului

    rutierrutier

    rigid rigid pentrupentru

    pistapista

    aeroportuaraaeroportuara

    caracterizatacaracterizata

    cu cu dateledatele

    prezentateprezentate

    in in tabelultabelul

    alaturatalaturat: :

    CaracteristicCaracteristic fundafundaie: ie: K=50 MNK=50 MN/mc/mc

    CaracteristCaracteristiicici daledale:: Lungime: 5,00 mLungime: 5,00 m LLime: 3,00 mime: 3,00 m Grosime: 0,35 mGrosime: 0,35 m

    Caracteristici beton de ciment:Caracteristici beton de ciment: Modul de elasticitate: 28.000 NModul de elasticitate: 28.000 N//mmmpmp CoeficientulCoeficientul luilui Poisson: 0,18Poisson: 0,18 DensitateDensitate: 2400 Kg/mc: 2400 Kg/mc DiferenDiferena de a de temptemp. . ntre fentre feele orizontale: ele orizontale: maxmax

    20 grade G20 grade G CaracteristiciCaracteristici gujoane:gujoane:

    Lungime: 500 mmLungime: 500 mm Diametrul: 38 mmDiametrul: 38 mm Coeficientul lui Poisson: 0,3Coeficientul lui Poisson: 0,3 Modulul de elasticitate: 210.000 Modulul de elasticitate: 210.000 NN//mmpmmp

    ncrcare sarcina utilncrcare sarcina util::Aterizor Aterizor dualdualSarcina Sarcina pe pe

    tt

    IncarcareaIncarcarea

    esteeste

    reprezentatareprezentata

    de de aterizoraterizor

    dual se dual se vava

    aplicaaplica

    pepe

    centrulcentrul

    daleidalei

    sisi

    la la rostrost

    Slide Number 1Cuprins:FundaiaMaterial fin aglomerat, efect de pompajFUNDAIA - Modele de calculFUNDAIA - Modele de calculFUNDAIA - Modele de calculModelarea fundaieiMetode de determinare modulului de reacieMetode de determinare modulului de reacieEchipamentul FWDFactori care influeneaz acurateea msurrii Betonul de ciment Comportarea dalelor din beton de ciment Comportarea dalelor din beton de cimentComportarea dalelor din beton de cimentSlide Number 18Slide Number 19PROBLEME CARE APAR LA TRANSFERUL SARCINII PESTE ROSTPROBLEME CARE APAR LA TRANSFERUL SARCINII PESTE ROSTEficiena transferului a sarcinii peste rostGUJOANE GUJOANEDETALIU DE AMPLASAREVerificarea amplasrii corecte a gujoanelorProgramul de calcul EverFESlide Number 28Slide Number 29Slide Number 30Slide Number 31Slide Number 32Slide Number 33Slide Number 34Slide Number 35Slide Number 36Slide Number 37Slide Number 38Slide Number 39Slide Number 40Slide Number 41Slide Number 42Slide Number 43Slide Number 44Slide Number 45Slide Number 46Slide Number 47Slide Number 48