Numerická studie interakce základových konstrukcí s podložím.

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá modelováním interakce stavebních konstrukcí s podložím ve výpočtech metodou konečných prvků. Teoretický základ tvoří popis výpočetních modelů podloží, které jsou rozděleny do dvou skupin, kterými jsou tzv. "winklerovské" modely a modely typu poloprostoru. Jsou zde odvozeny tuhosti základové půdy v technicky efektivním modelu, který je součástí mnoha v praxi využívaných softwarů, jako např. Dlubal RFEM. Z důvodu časové náročnosti těchto vyspělých modelů se ovšem mnohdy využívají zjednodušené výpočetní postupy. Hlavním cílem této práce je porovnat sedání a kontaktní napětí v základové spáře a případně namáhání základové konstrukce, které byly vypočteny pokročilým modelem RF-SOILIN v softwaru Dlubal s výsledky získanými jedním ze zjednodušených přístupů. Zvolený zjednodušený výpočetní postup je založený na odhadu tuhostí podloží a jejich následné korekci na základě výpočtu sedání podle ČSN 73 1001. Porovnání je provedeno na dvou extrémních případech tuhé a poddajné základové konstrukce a na reálném bytovém domě na třech typech podloží různé tuhosti. Z výsledků srovnávací studie vyplývá, že u objektů s tuhou základovou konstrukcí, jako jsou rodinné nebo bytové domy, je možné bezpečně použít zjednodušený výpočetní postup.

This Bachelor´s thesis deals with modeling of interaction of building structures with subsoil in finite element calculations. The theoretical basis consists of a description of computational models of subsoil, which are divided into two groups: the so-called "Winkler-type" models and the half-space type models. The subsoil stiffness parameters of the technically efficient subsoil model are re-derived. This model is a part of many software packages used in practice, such as Dlubal RFEM. Because of the time demands of these advanced models, simplified computational procedures are often used. The main goal of this thesis is to compare the settlement and the contact stress at the foundation-subsoil interface and, possibly, the internal forces of the foundation structure, which were calculated by the advanced RF-SOILIN model in Dlubal software, with the results obtained by one of the simplified methods. The chosen simplified computational procedure is based on the estimation of subsoil stiffness parameters and their subsequent correction based on settlement calculation according to ČSN 73 1001 code. Comparison is made for two extreme cases of rigid and flexible foundation structures and for a real apartment house, on three types of subsoil with different stiffness. The results of the comparative study show that the simplified calculation method can be safely applied to buildings with a sufficiently rigid foundation structure such as family or apartment houses.