Capacidad portante vertical – Método spring
Este método proporciona la curva de carga límite y la distribución de las fuerzas y desplazamientos desarrollados a lo largo del pilote.
La mayor ventaja de este módulo es la disponibilidad de los parámetros de suelos requeridos alrededor del pilote – el usuario debe introducir el ángulo de fricción interna, cohesión, peso unitario y módulo de deformación de un suelo dado.
El procedimiento de la solución está basado en el enfoque semi-analítico. El pilote es representado por el estándar de elementos vigas. La respuesta del subsuelo circundante sigue la solución bien conocida de capas de subsuelos como una generalización del modelo Winkler-Pasternak. La respuesta plástica rígida elástica en corte se asume a lo largo del pilote-suelo en vista del criterio fallido Mohr-Coulomb. La tensión normal actuando en el pilote es determinada por la tensión geoestática y la presión en reposo del suelo (mezcla de hormigón).
La influencia del agua en a los alrededores del pilote es solo introducido dentro de la capacidad portante de corte, pero además afecta a la profundidad de la zona de influencia debajo de la base del pilote.
El pilote podría llegar a un subsuelo incompresible, el cual sustancialmente influye en su respuesta.
Este efecto es también tomado en cuenta en el programa. El asiento de pilote puede ser influenciado por el asiento del suelo circundante. En particular, el asiento del suelo puede reducir la capacidad portante del pilote. El asiento del pilote aumenta sin aumentar la carga. Éste fenómeno es modelado en el programa por el llamado rozamiento negativo.
El análisis además, puede dar cuenta de la influencia del proceso tecnológico de la construcción del pilote en la rigidez de la base del pilote.
El proceso de solución consiste es algunos pasos, como:
- El pilote se representa como un miembro compuesto de varias vigas. La subdivisión en varios elementos cumple con la condición de que la relación entre longitud de pilotes y su diámetro debe ser aproximadamente el 2,5. El mínimo número de vigas, sin embargo, es 10.
- Cada elemento es soportado en su nodo inferior por un resorte. La rigidez del resorte sirve para modelar ambos, la resistencia de corte superficial y en la base la rigidez del suelo debajo de la base del pilote.
- Se determina para cada elemento el valor límite de la fuerza de corte transmitida por la piel Tlim.
- El pilote es cargado en su extremo superior por incrementos de cargas verticales. Para cada incremento de carga, la fuerza del resorte para cada segmento es determinada. Sin embargo no puede exceder el valor límite de fricción Tlim. Es claro que para cierto nivel de carga los resortes no podrán incrementar sus fuerzas y con carga adicional aumentada, el pilote se vuelve soportable solo para el resorte. El resorte no tiene restricciones en la fuerza transmitida.
- Como resultado del análisis proporciona la curva de carga límite, fuerzas desarrolladas en el pilote y un gráfico mostrando variación de corte como una función de deformación en una ubicación determinada.