enabling innovation in construction Topic Training Funderingen Irca Schepers Customer Service Engineer 1

Inhoud Winkler vs Pasternak Plaat op bedding Balk op bedding Funderingsblokken (esafd.02.01) Soilin (esas.06) 2 (esas.08 – enkel druk)

Winkler vs Pasternak Grond kan gemodelleerd worden als een verende bedding. Verenmodel Beddingsparameters stellen de veerstijfheden voor Verschillende modellen –Winkler –Pasternak 3

Winkler vs Pasternak Winkler-model (Heavy Liquid model) Meest verspreid Uitgangspunt: uniforme zetting van de plaat Zettingswet van Terzaghi  Gekende belasting  Vervorming  Beddingsconstante C 1z wordt bepaald uit: F 1z  C 1z ∙  z 1  C 1x, C 1y meestal 10% van C 1z Voordeel: eenvoudig Nadeel: geen koppeling tussen naast elkaar liggende veren. 4

Winkler vs Pasternak Pasternak-model (2-constanten model) Uitbreiding van het Winkler model Tweede constante C 2  veren worden gekoppeld Belasting in een punt veroorzaakt ook een zetting in zijn omgeving Voordeel: betere benadering van de werkelijkheid Nadeel: berekening van C 2 parameters is niet éénvoudig  oplossing: Soilin module 5

Plaat op bedding Lineair rekenen:  Functionaliteit: Bedding  Steunpunt: oppervlakte elastische fundering  Beddingparameters door gebruiker  Voorgedefinieerde beddingen in systeemdatabase  Netgrootte instellen en lineair doorrekenen  Resultaat bekijken:  Contactspanningen: zowel trek als druk! 6

Plaat op bedding Niet-lineair rekenen:  Functionaliteit: Niet-lineariteit / Steunpunt niet-lineariteit  Niet-lineaire combinaties aanmaken  Nieuwe combinaties  Volgens lineaire combinaties  Niet-lineair doorrekenen  Resultaat bekijken:  Contactspanningen: enkel druk 7

Plaat op bedding Lineaire berekening: Niet - lineaire berekening: Zowel trek- als drukspanningen Trekspanningen worden geëlimineerd! 8

Voorbeeld 9

Balk op bedding Fundatiestrook  Functionaliteit: Bedding  Steunpunt: Lijn op staaf Type: Fundatiestrook  Stijfheden bepaald door:  Beddingparameters  Afmetingen  Instellingen van het net:  Gemiddelde grootte van staven op elastische bedding 10

Voorbeeld 11

Funderingsblokken Over de functionaliteit:  Funderingsblokken dienen als ondersteuning voor kolommen om krachten in de grond te verspreiden  Stabiliteitscontrole volgens EC-EN  Draagvermogen  Glijden  Excentriciteit  Automatisch ontwerp (Autodesign)  Functionaliteit is beschikbaar voor de EC-EN 12

Funderingsblokken Vereisten:  STR/GEO combinatie (Set C)  Speciale GEO klasse  EN-ULS (STR/GEO) Set B  EN-ULS (STR/GEO) Set C  Nieuwe service “Geotechniek”  Nieuwe setup voor veiligheids- en weerstandsfactoren 13

Funderingsblokken Vereisten:  3 Ontwerpmethodes 14

Funderingsblokken Controles: Controle van het draagvermogen  EN art  Niet-gedraineerd  Gedraineerd  Uitgaande van de capaciteit van de grond  15

Funderingsblokken Controles: Controle op glijden  EN art  Niet-gedraineerd  Gedraineerd 16

Funderingsblokken Controles: Controle op excentriciteit  EN art  Limiet = 1/3  Limiet = 1/6  Geen limiet 17

Funderingsblokken Invoer in Scia Engineer:  Functionaliteit: Bedding / Controle Fundering op staal  Steunpunt: in knoop Type: Fundering op staal  Definiëren van:  Bedding  Fundering op staal 18

Funderingsblokken Invoer in Scia Engineer:  Combinaties aanmaken  Klasse Geo  automatisch aangemaakt  Service: Geotechniek  Stabiliteitscontrole uitvoeren  Autodesign 19

Funderingsblokken Voorbeelden: 20

Soilin Vergelijking tussen Winkler en interactie grond-constructie Plaat met uniforme belasting Contactspanningen WinklerInteractie grond-constructie 21

Soilin Vergelijking tussen Winkler en interactie grond-constructie Plaat met uniforme belasting Buigmomenten WinklerInteractie grond-constructie 22

Soilin Vergelijking tussen Winkler en interactie grond-constructie Plaat met uniforme belasting Vervormingen WinklerInteractie grond-constructie 23

Lineaire berekening met startwaardes voor c 1z, c 2x, c 2y Contactspanningen Berekening van de spanningen in de grond en bijhorende zettingen Berekening van de c 1z, c 2x, c 2y uit de zettingen Modellering van de constructie Modellering van de ondergrond Soilin Principe 24

Soilin Bepaling van grondspanningen: Boussinesq: ideaal homogene halve ruimte model 25

Soilin Bepaling van grondspanningen: 26 Gereduceerde grondspanning Grondspanning door belasting

Soilin Bepaling van de zettingen De zetting wordt berekend uit het verschil tussen:  De overdruk veroorzaakt door de structuur en zijn lasten  De originele grondspanning vermenigvuldigd met een parameter m i  Er wordt gerekend tot een diepte bereikt wordt zodat: 27

Soilin Bepaling van stijfheidsparameters: Doel van de berekening:  Bepalen van c 1z, c 2x, c 2y Hoe worden de “c” parameters bepaald?  28

Soilin Invoer in Scia Engineer  Functionaliteit: Bedding / Grond interactie  Steunpunt: Oppervlakte elastische fundering - Type: Soilin  Boorgat invoeren (! Z-coördinaat !)  Geologisch profiel  E-modulus  m (  0.2) 29

Soilin Invoer in Scia Engineer  Belastingsgevallen en combinaties aanmaken  “Klassieke” combinaties definiëren  Speciale combinatie  Bepalen van de beddingparameters  Beddingparameters die hieruit volgen gelden voor alle belastingsgevallen en combinaties 30

Soilin Invoer in Scia Engineer  Solver Setup:  Combinatie waarvoor de beddingparameters bepaald worden  Maximum aantal iteraties  Grootte van de beddingselementen  Startwaarde voor c1z, c2x en c2y 31

Soilin Uitvoer Scia Engineer  Resultaten:  Contactspanningen  C-parameters  Zettingen  Grondlasten diagramma 32

Soilin Voorbeelden 33

Soilin Voorbeelden 34

Soilin Voorbeelden 35

Soilin Voorbeelden: c 1z waardes Winkler Soilin 36

Soilin Voorbeelden: zettingen Winkler Soilin 37

Soilin Voorbeelden: contactspanningen Winkler Soilin 38

39 Soilin Voorbeelden: contactspanningen (willekeurige vorm)

Soilin Besluiten:  Winkler  Parameters zijn moeilijk te bekomen  Twijfels aangaande betrouwbaarheid van de parameters  Resultaten stemmen in mindere mate overeen met de werkelijkheid  Soilin  Parameters vrij makkelijk te bekomen uit geologisch profiel  Resultaten liggen dichter bij de werkelijkheid  Interactie met naburige constructies wordt ingerekend 40