Metodom konačnih elemenata (FEM) modelirano je tlo i trakasti temelj da bi se odredile veličine napona po dubini tla i tako dobijena rešenja mogla uporediti sa analitičkim rešenjima. U ovoj analizi primenjeni su 2D površinski četvorougaoni izoparametarski konačni elementi sa osam čvorova. Sprovedeno je nekoliko tipova analiza kako bi se utvrdili dijagrami promena:
- bezdimenzionih koeficijenata za napone i sleganja po dubini tla ispod trakastog temelja,
- bezdimenzionog koeficijenta kontaktnih napona ispod trakastog temelja, pri čemu je krutosti temelja definisana prema izrazu Borowicka,
- napona po dubini tla za različite vrednosti modula elastičnosti tla u vertikalnom i horizontalnom pravcu,
- napona po dubini tla za različite vrednosti modula elastičnosti tla u dvoslojnom sistemu.
Analiza bezdimenzionih koeficijenata za napone i sleganja po dubini tla ispod trakastog temelja
Na slici 1 prikazan je model trakastog temelja i tla za analizu bezdimenzionih koeficijenata za napone i sleganja po dubini tla ispod trakastog temelja.
Slika 1. Model trakastog temelja i tla – analiza bezdimenzionih koeficijenata za napone i sleganja po dubini tla ispod trakastog temelja
Na slici 2 prikazan je dijagram raspodele bezdimenzionog koeficijenta Iz za napone za tačke A i B, dok je na slici 3 prikazan dijagram raspodele bezdimenzionog koeficijenta Iw za sleganja za tačke A i B.
Slika 2. Dijagram raspodele bezdimenzionog koeficijenta Iz za napone za tačke A i B
Slika 3. Dijagram raspodele bezdimenzionog koeficijenta Iw za sleganja za tačke A i B
Analiza bezdimenzionog koeficijenta kontaktnih napona ispod trakastog temelja, pri čemu je krutosti temelja definisana prema izrazu Borowicka
Na slici 4 prikazan je model trakastog temelja i tla za analizu bezdimenzionih koeficijenta za napone po dubini tla ispod trakastog temelja, pri čemu je krutosti temelja definisana prema izrazu Borowicka.
Slika 4. Model trakastog temelja i tla – analiza bezdimenzionog koeficijenta kontaktnih napona ispod trakastog temelja, pri čemu je krutosti temelja definisana prema izrazu Borowicka
Na slici 5 prikazan je dijagram raspodele bezdimenzionog koeficijenta Iq za kontaktne napone, pri čemu je krutosti temelja definisana prema izrazu Borowicka. Dobijeno je da se samo za vrednost Iq=0.00001 dijagram raspodele kontaktnih napona razikuje.
Slika 5. Dijagram raspodele bezdimenzionog koeficijenta Iq za kontaktne napone, pri čemu je krutosti temelja definisana prema izrazu Borowicka
Analiza napona po dubini tla za različite vrednosti modula elastičnosti tla u vertikalnom i horizontalnom pravcu
Na slici 6 primenom izopovrši prikazani su naponi Sxx u tlu ispod trakastog temelja, dok su na slici 7 prikazani naponi Syy u tlu ispod trakastog temelja.
Slika 6. Dijagram napona Sxx u tlu ispod trakastog temelja prikazan primenon izopovrši
Slika 7. Dijagram napona Syy u tlu ispod trakastog temelja prikazan primenon izopovrši
Uzimajuću u obzir ortotropnost tla, odnosno anizotropiju deiniše se posebno modul elastičnosti tla za vertikalan pravac i posebno za horizontalan pravac. Na slici 8 prikazan je dijagram raspodele napona Sxx ispod trakastog temelja po dubini tla za presek 1, dok je na slici 9 prikazan je dijagram raspodele napona Syy ispod trakastog temelja po dubini tla za presek 1.
Slika 8. Dijagram raspodele napona Sxx ispod trakastog temelja po dubini tla za presek 1
Slika 9. Dijagram raspodele napona Syy ispod trakastog temelja po dubini tla za presek 1
Na slici 10 prikazan je dijagram raspodele napona Sxx ispod trakastog temelja po dubini tla za presek 2, dok je na slici 11 prikazan je dijagram raspodele napona Syy ispod trakastog temelja po dubini tla za presek 2.
Slika 10. Dijagram raspodele napona Sxx ispod trakastog temelja po dubini tla za presek 2
Slika 11. Dijagram raspodele napona Syy ispod trakastog temelja po dubini tla za presek 2
Analiza napona po dubini tla za različite vrednosti modula elastičnosti tla u dvoslojnom sistemu
Na slici 12 prikazan je dijagram raspodele napona Sxx ispod trakastog temelja po dubini tla za preseke 1 i 2 za različite vrednosti modula elastičnosti tla u dvoslojnom sistemu, dok je na slici 13 prikazan dijagram raspodele napona Syy ispod trakastog temelja po dubini tla za preseke 1 i 2 za različite vrednosti modula elastičnosti tla u dvoslojnom sistemu.
Slika 12. Dijagram raspodele napona Sxx ispod trakastog temelja po dubini tla za preseke 1 i 2 za različite vrednosti modula elastičnosti tla u dvoslojnom sistemu
Slika 13. Dijagram raspodele napona Syy ispod trakastog temelja po dubini tla za preseke 1 i 2 za različite vrednosti modula elastičnosti tla u dvoslojnom sistemu
Na slici 14 prikazani su karakteristični primeri napona u tlu Sxx i Syy za različite odnose modula elastičnosti gornjeg i donjeg sloja, posebno za vertikalan i horizontalan pravac.
Slika 14. Karakteristični primeri napona u tlu Sxx i Syy za različite odnose modula elastičnosti gornjeg i donjeg sloja, posebno za vertikalan i horizontalan pravac
Na slici 15 prikazan je dijagram raspodele napona Sxx ispod trakastog temelja po dubini tla za presek 1 za različite vrednosti modula elastičnosti tla u dvoslojnom sistemu, dok je na slici 16 prikazan je dijagram raspodele napona Syy ispod trakastog temelja po dubini tla za presek 1 za različite vrednosti modula elastičnosti tla u dvoslojnom sistemu.
Slika 15. Dijagram raspodele napona Sxx ispod trakastog temelja po dubini tla za presek 1 za različite vrednosti modula elastičnosti tla u dvoslojnom sistemu
Slika 16. Dijagram raspodele napona Syy ispod trakastog temelja po dubini tla za presek 1 za različite vrednosti modula elastičnosti tla u dvoslojnom sistemu