Teoria utilizată în soluția neliniară se numește 3D CSFM și este prezentată în fundamentele teoretice [3]. Toate ipotezele pentru procedura de calcul proiectată sunt explicate în detaliu acolo.
Ipoteze și atribute ale modelului:
- Analiză Materială Neliniară (MNA)
- Soluție 3D – elemente volumetrice.
- Teoria plasticității Mohr-Coulomb - unghi zero de frecare internă pentru comportamentul betonului.
- Reazeme de suprafață numai la compresiune (rigiditate scăzută/ridicată).
- Constrângerile de simetrie sunt poziționate pe marginile stângă și dreaptă ale fâșiei de fundație.
- O placă groasă de 100 mm pe partea superioară a stâlpului pentru a atenua concentrarea locală a tensiunilor sub sarcina punctuală.
- Modelul de aderență și participarea betonului întins sunt luate în considerare.
- Triaxialitatea tensiunilor și efectul de confinare.
- Rezistența redusă a betonului comprimat nu face parte din soluția implementată.
- Factor de plasă 1 - setări de calcul recomandate.
23) Model 3D + dispunerea barelor de armătură
3D CSFM – Sol cu Rigiditate Scăzută (LSS)
Forța axială maximă determinată în model a atins -980 kN datorită modurilor de cedare care implică ruperea la întindere a armăturii longitudinale în zona de înconjurare a stâlpului. Forțele de compresiune transversală sunt preluate de etrieri, care în zona stâlpului sunt utilizați în timpul curgerii și contribuie la un mod suplimentar de cedare al ramurilor orizontale ale etrierilor cauzat de evoluțiile tensiunilor de întindere transversale care nu pot fi surprinse în soluția de stare plană de tensiuni. Supracomprimarea și strivirea betonului apar în zona de interfață dintre stâlp și fundație. Efectul de confinare este localizat în această regiune, pe baza efectului armăturii și a rigidității fâșiei de fundație. Mecanismul de cedare implică strivirea betonului, ruperea la întindere a armăturii longitudinale și a ramurilor orizontale ale etrierilor la întindere.
24) Forța maximă aplicată, moduri de cedare și distribuția tensiunilor transversale
25) Tensiunea principală minimă Sigma 3, efectul de confinare – raportul dintre tensiunea triaxială și cea uniaxială
26) Deformația plastică la compresiune și tensiunile în armături
27) Detectarea detaliată a tensiunilor critice pe barele longitudinale și etrieri
28) Săgeți neliniare
3D CSFM – Sol cu Rigiditate Ridicată (HSS)
Forța preluată de fâșia de fundație a atins -2.116 kN, ceea ce reprezintă o capacitate portantă cu aproximativ 215% mai mare decât în cazul LSS. Modul de cedare implică strivirea betonului, ruperea la întindere a armăturii longitudinale și a ramurilor orizontale ale etrierilor la întindere.
29) Forța maximă aplicată, moduri de cedare și distribuția tensiunilor transversale
30) Tensiunea principală minimă Sigma 3, efectul de confinare – raportul dintre tensiunea triaxială și cea uniaxială
31) Deformația plastică la compresiune în beton și tensiunile în armături
Tensiunea de forfecare maximă exercitată pe etrierele închise interioare a atins o valoare de 298 MPa, care rămâne în domeniul elastic definit de material. Această observație conduce la concluzia că cedarea prin forță tăietoare de poansonare nu a fost modul de cedare predominant în acest caz particular.
32) Detectarea detaliată a tensiunilor critice pe barele longitudinale și etrieri
33) Săgeți neliniare