Grond- en waterdruk definiëren via een boorgat profiel

Binnen SCIA bestaat de mogelijkheid om grond- en waterdrukken in te voeren door middel van een boorgat profiel waarbinnen de gebruiker de eigenschappen van de verschillende grondlagen definieert. Aan de hand van deze procedure vermijd je namelijk het gebruik van vrije vlaklasten. De verschillende stappen die toegepast moeten worden, worden geïllustreerd aan de hand van een voorbeeld met de volgende fictieve grondlagen:

• 0 – 1,5 m: Kleiig grind;
• 1,5 – 3 m: Kleiig zand ;
• 3 – 10 m:  Klei;
• Waterniveau: -2 m.

De eerste stap binnen deze procedure bestaat uit het creëren van een boorgat profiel. De optie ‘Geologische profielen’ kan teruggevonden worden via Hoofdmenu > Bibliotheken > Bedding en fundering:

Om een dergelijk profiel aan te maken is het uiteraard van belang de volgende eigenschappen van de verschillende grondlagen te definiëren:

• De dikte van de grondlaag;
• De elasticiteitsmodulus Edef;
• De Poissoncoëfficiënt;
• Het droog en nat gewicht van de grond;
• De constructieve sterktecoëfficiënt dewelke 0,20 m kan blijven;
• Waterniveau.

Van zodra het geologisch profiel gedefinieerd is, moet je dit invoegen in de modelomgeving. De optie ‘Boorgat profiel’ kan teruggevonden worden in het invoerpaneel > Werkstation structuur > Categorie Randcondities.

De volgende stap bestaat uit het invoegen van verschillende de lasten in de bijhorende belastingsgevallen voor de grond- en waterdrukken. Deze belastingen kunnen ingevoegd worden door middel van de optie ‘Vlaklast op 2D element’ waarvoor het type ‘Gronddruk’ gekozen moet worden. De coëfficiënt, dewelke de verhouding tussen de verticale en horizontale gronddruk specifieert, moet eveneens gedefinieerd worden. Binnen dit voorbeeld wordt deze gelijkgesteld aan 0,5. Hiernaast moet ook het boorgat profiel geselecteerd worden op basis waarvan je de grond- en waterdrukken wenst te genereren. Van zodra je deze eigenschappen bevestigt, kan je de oppervlakken selecteren waar de belasting op moet aangrijpen en dien je te bevestigen met escape.

De gegenereerde lasten worden namelijk weergegeven als een gelijkmatig verdeelde belasting. Het is belangrijk op te merken dat dit het correcte gedrag is. Om te controleren of de lasten correct gegenereerd worden, kan je de ‘Testinvoer van gegevens’ uitvoeren. De resultaten van deze analyse kunnen na het uitvoeren van de berekening geraadpleegd worden in het tab ‘2D-gegevens bekijken’ dewelke teruggevonden kunnen worden in het menu ‘Berekening, net’. Je  kan vervolgens de lasten voor elk belastingsgeval controleren in het tab ‘Oppervlakte lasten’. Binnen dit voorbeeld dient de waarde ‘qz’ om de gegenereerde belasting volgens het LCS van het element voor dit belastingsgeval te bekijken.

Om de effectieve lasten te controleren kan je de oppervlaktelasten opvragen in het resultatenmenu na het uitvoeren van de berekening. Dit vind je via Hoofdmenu > resultaten > oppervlaktelasten. 

Opmerking: Deze functie is beschikbaar vanaf versie 22.0

Opmerking: Wanneer je de waterdruk wilt definiëren, moet je het type ‘Waterdruk’ selecteren voor de vlaklast. In dit geval moet de coëfficiënt gelijkgesteld worden aan 1 doordat er geen verschil is in horizontale en verticale druk ten gevolge van water. De effectieve last kan je opnieuw bekijken via de functie 'oppervlaktelasten' in het resultatenmenu.