Model ES RFEM 6 płyty fundamentowej unoszącej się na wodzie domu jednorodzinnego w Brandis, obliczone przez Aseman Engineering
Studium przypadku

Obliczanie płyty fundamentowej pływającej dla domu jednorodzinnego w RFEM 6

Trudne fundamentowanie domu jednorodzinnego z dachem ze drewna CLT

Dla jednopiętrowego domu jednorodzinnego w Brandis koło Lipska biuro architektoniczne STUDIO RALF HUG GmbH zaprojektowało dach ze drewna CLT z rozległym dachem zielonym i instalacją fotowoltaiczną oraz elewację szklaną na słupach stalowych w części przedniej i zachodniej, uzupełnioną o około 1,7 m wysunięte okapy. Projekt przez dwa do trzech lat wcześniej utknął w martwym punkcie u innego projektanta konstrukcji, zanim S. A. Mohseni (Aseman Engineering) na początku 2026 roku przejął obliczenia statyczne.

Najbardziej wymagającym technicznie elementem było fundamentowanie: budynek stoi na 25 cm płycie fundamentowej położonej swobodnie, z okalającymi fundamentami pasmowymi, posadowionej sprężyście na zagęszczonej podsypce gruntowej. Elementy ścienne usztywniające rozmieszczono decentralnie i asymetrycznie: masywne ściany murowane znajdują się wyłącznie w tylnej części budynku, podczas gdy całkowicie przeszklona strona przednia jest podparta tylko na przegubowych słupach stalowych. Fundamenty pasmowe leżą dodatkowo przesunięte względem znajdujących się nad nimi obciążeń od ścian, tak aby wynikające z tego momenty nie mogły już być ujęte uproszczonymi metodami.

Model ES dla podłoża sprężystego i asymetrycznego usztywnienia

Mohseni zamodelował płytę fundamentową w RFEM 6 jako pełny powierzchniowy model elementów skończonych i zaimportował rzut biura architektonicznego bezpośrednio jako warstwę tła DXF. Przypisał zróżnicowane wartości podłoża sprężystego – około 2 MN/m³ pod podsypką gruntową w stosunku do sztywniejszego podłoża pod fundamentami pasmowymi – i odwzorował przednie słupy stalowe jako czyste podpory pionowe. Na podstawie wyznaczonych sił wewnętrznych płyta została bezpośrednio zbrojona za pomocą rozszerzenia Projektowanie konstrukcji betonowych, bez ręcznego przełączania się między programem MES a narzędziem do projektowania.

Zalety korzystania z Dlubal Software

  • Niezawodne obliczenia MES trudnych fundamentów – Podłoże sprężyste, przesunięte fundamenty pasmowe i asymetryczne przenoszenie obciążeń można poprawnie ująć tylko za pomocą prawdziwego modelu elementów skończonych.
  • Zróżnicowane podłoże sprężyste dla realistycznego podparcia – Różne wartości podłoża sprężystego dla podsypki gruntowej i fundamentów pasmowych odwzorowują rzeczywiste warunki gruntowe.
  • Ciągły workflow aż do zbrojenia – Rozszerzenie Projektowanie konstrukcji betonowych przejmuje siły wewnętrzne i deformacje bezpośrednio z modelu ES.
  • W pełni zintegrowane rozszerzenia – Wszystkie rozszerzenia są bezpośrednio zintegrowane w RFEM 6, co stanowi dużą zaletę w porównaniu z RFEM 5.

Pływająca płyta fundamentowa: Gdy tylko metoda elementów skończonych pomaga

Płyta fundamentowa nie leży bezpośrednio na gruncie rodzimym, lecz „unosi się" na zagęszczonej warstwie podbudowy – konstrukcyjnie koniecznej, ponieważ płynnie ciągła płyta na całej szerokości budynku wynoszącej około 18 m nie działałaby. W modelu warstwa ta została odwzorowana za pomocą podłoża o wartości około 2 MN/m³, podczas gdy otaczające fundamenty pasmowe – dodatkowo zagłębione około 30 cm w podłożu gruntowym – otrzymały znacznie wyższe podłoże.

Właściwa trudność polegała na usztywnieniu: Nośne ściany murowane znajdują się wyłącznie w tylnej części budynku, podczas gdy całkowicie przeszklona elewacja frontowa jest podtrzymywana jedynie przez pionowo działające stalowe podpory wahadłowe. Dodatkowo fundamenty pasmowe są rozmieszczone przesunięto względem obciążeń od ścian: Powstałe w ten sposób momenty nie mogą być już rozwiązane za pomocą prostej geometrii płyty ani ręcznie, lecz wymagają prawdziwego modelu elementów skończonych z podłożem sprężystym.

Ponad fundamentem: Wielofunkcyjne biuro inżynierskie

Poza tym projektem fundamentu S. A. Mohseni z Aseman Engineering stosuje RFEM 6 dla szerokiego spektrum typów konstrukcji, od konstrukcji stalowych i żelbetowych po konstrukcje mostowe i złożone modele ES. Ta wszechstronność odzwierciedla jego podejście do projektowania konstrukcji: Niezależnie od typu projektu niezawodny model ES stanowi podstawę solidnego projektowania.