Hoe modelleer je een kolom, funderingspaal, een wand of een fundering als een veer?

Contents

Het doel van dit artikel is om de translatie stijfheid van een verticaal element (zoals een kolom, wand of funderingsput) te vertalen naar een veerconstante $k$ die dan toegepast kan worden in de Y-richting in Diamonds.

Voor een kolom

Met de wet van Hooke $F=k \cdot \Delta x$ en de formule voor spanning $\sigma=\frac{F}{A}$ , kan de formule voor de veerconstante $k$ afgeleid worden. Deze formule verondersteld dat het element onderaan gesteund wordt.

$<br/>k=\frac{F}{\Delta x} = \frac{\sigma A}{\Delta x} = \frac{E \varepsilon A}{\Delta x} = \frac{E (\Delta x /l) A}{\Delta x} = \frac{E A}{l}<br/>$

met

$E$ de elasticiteitsmodulus van de kolom
$A$ de oppervlakte van de kolom
$l$ de lengte van de kolom

Input

Young’s modulus E [N/mm²]

Width b [mm]

Length h [mm]

Level height H [mm]

k=E × b × hH=30 000 × 300 × 3003 000=900 000kN/m

Note: E is in N/mm², b, h and H are in mm; the result is converted to kN/m.

Deze waarde moet je bij deze knop invullen:

Voor een funderingspaal

Bij een funderingspaal zijn er twee veren in serie geschakeld: één voor de paal $k_p$ en één voor de grond $k_g$ .

$\frac{1}{k}= \frac{1}{k_p} + \frac{1}{k_g}$

Als er geen gegevens over de grond beschikbaar zijn, maar je toch rekening wilt houden met het effect, kun je aannemen dat $k_g=k_p$ . De formule voor de veerconstante wordt dan:

$k= \frac{E A}{2 \cdot l}$

De "2" wordt in de onderstaande calculator aangeduid als de stijfheidsverhouding $s$ .

Input

Young’s modulus E [N/mm²]

Width b [mm]

Length h [mm]

Level height H [mm]

Stiffness ratio s [-]

k=E · b · hs · H=27 000 · 300 · 3002 · 3 000=405 000kN/m

Note: E is in N/mm² and b, h and H are in mm, so (E·b·h)/(s·H) is in N/mm; 1 N/mm = 1 kN/m.

Deze waarde moet je bij deze knop invullen:

Voor een wand

Opnieuw worden de wet van Hooke and de formule voor spanning gebruikt. Maar aangezien de lengte van de muur gemodelleerd wordt, is deze dimensie niet langer aanwezig in de formule:

$<br/>k= \frac{E b}{l}<br/>$

met

$E$ tde elasticiteitsmodulus van de muur
$b$ de dikte van de muur
$l$ de hoogte van de muur

Input

Young’s modulus E [N/mm²]

Width b [mm]

Level height H [mm]

k=E × bH=6 170 × 1403 000=287 933kN/m²

Note: E is in N/mm², b and H are in mm; the result is converted to kN/m².

Deze waarde moet je bij deze knop invullen:

Voor een funderingsput (ondersteunde oppervlakte)

Ook hier zijn er twee veren in serie geschakeld: één voor de put $k_p$ en één voor de grond $k_g$ .

$\frac{1}{k}= \frac{1}{k_p} + \frac{1}{k_g}$

Als er geen gegevens over de grond beschikbaar zijn, maar je toch rekening wilt houden met het effect, kun je aannemen dat $k_g=k_p$ . Beide afmetingen van de oppervlakteondersteuning zullen worden gemodelleerd. Hieruit volgt de volgende formule voor de veerconstante $k$ :

$k= \cdot l}$

met

$E$ de elasticiteitsmodulus van de funderingsput
$l$ de diepte van de funderingsput
De "2" wordt in de onderstaande calculator aangeduid als de stijfheidsverhouding $s$ .

Input

Young’s modulus E [N/mm²]

Level height H [mm]

Stiffness ratio s [-]

k=Es · H=27 0002 · 3 000=4 500 000kN/m³

Note: E is in N/mm² and H is in mm; the result is converted to kN/m³.

Deze waarde moet je bij deze knop invullen:

Oppervlakte ondersteuningen (zoals funderingsputten) vervangen door veerconstanten, impliceert dat je de omtrek van de funderingsputten effectief modelleert. Daarom is het aanbevolen om dit type veerconstanten enkel te gebruiken op kleinere modellen. Bijvoorbeeld: een model dat enkel de funderingsplaat bevat en niet alle vloeren erboven. Bijvoorbeeld: in een model dat alleen de funderingsplaat bevat en niet alle verdiepingen daarboven

Was this article helpful?

Yes No

Need Support?

Can't find the answer you're looking for? Don't worry we're here to help!

CONTACT SUPPORT

Voor een kolom

Voor een funderingspaal

Voor een wand

Voor een funderingsput (ondersteunde oppervlakte)

Related Articles