Breve introducción a Plaxis.

Plaxis es un programa de software de elementos finitos que sirve para resolver por ese método numérico problemas geotecnicos, estos son, aquellos problemas en donde hay interacción entre estructuras y el terreno, terreno con terreno, terreno con agua, etc. Ha caido en mis manos una versión antigua, la 8.2 que desconozco de que año puede ser (mas o menos 2008) pero me he dedicado un poco a desentrañar su funcionamiento con tutoriales de internet, fundamentalmente los que se pueden descargar de la pagina de Plaxis. Actualmente Plaxis tiene bastantes módulos, uno a mi parecer interesante referente a propiedades térmicas de los terrenos, que supongo tendrá su aplicaron en geotermia de baja entalpia.

De la pagina web te puedes descargar una versión de prueba del sistema 2D y 3D que probare en breves, pero por lo que he podido ver en el tutorial la forma de trabajo cambia poco y la interfaz se ve mas moderna.

Pues bien. En el ejemplo que voy a realizar básicamente vamos a poner una cimentación circular y ver como reacciona frente a unas arenas. Los datos los he sacado de otro tutorial que he visto en internet (Plaxis como herramienta para la solución de problemas geotécnicos en la ciudad de Punta Arenas- Abigail Diaz, Fabiola Lopez, 2008).

1. En primer lugar creamos el espacio de trabajo y dibujamos la geometría del problema.

Como es un problema circular elegimos "Axinimetric", seleccionamos el numero de puntos para la rejilla y se selecciona el espacio que representa cada par de puntos, en este caso 1 metro. Con la herramienta de linea se dibuja la geometría del problema. Cada geometría cerrada, se puede considerar un estrato con litología diferente, o de ser la misma litología el problema tiene en cuenta que "algo" pasa en esa parte.

Como vemos en el ejemplo, el rectángulo inferior seria una capa de arenas, el superior una cimentación  circular y la carga puntual pues puede representar una viga sin mas.

2. En segundo lugar se crea una librería con las propiedades de los materiales que se usan en el modelo. Damos NEW y generamos dos materiales.

 -Arenas: criterio de Mohr - Coulomb para unas arenas, el peso del material saturado / no saturado, si es drenado o no drenado y su permeabilidad. Recomiendo jugar con los valores, o buscar nuevos, para ver como varía el modelo creado.

Y lo mismo para un hormigon armado, solo teniendo en cuenta que al ser un material rígido vamos a seleccionar otro tipo de comportamiento.

Se arrastra cada litología donde proceda, y haciendo click en la carga se le da el valor y la dirección que se quiera. Seguidamente seleccionan las "fijaciones standar" o los puntos en el borde del modelo geométrico en el que los desplazamientos son cero y se presiona después el generar malla.

Y una vez salga la siguiente imagen, se hace click en UPDATE para pasar a la parte de "condiciones iniciales" del modelo. Es importante destacar que SIEMPRE que se haga algo, se modifique, o lo que sea que aparezca el botón de UPDATE, hay que hacer click sobre el para, precisamente, actualizar el modelo.

Una vez en la parte de condiciones iniciales del modelo, seleccionamos el nivel freático y generamos las condiciones de presiones de agua y tensiones iniciales. Esto se hace con los botones de las cruces y los botones redondos. importante dar siempre update tras generar las presiones y tensiones iniciales.

Después pasamos a la parte de cálculos. Para esta parte yo he decidido usar dos fases: colocar la losa y después la carga, finalmente he decidido poner una fase mas para ver la consolidación.

Es fácil e intuitivo. Para cada fase se selecciona el método de calculo, plástico, dinámico, etc; en DEFINE se selecciona que parte del modelo se va a colocar en esa fase y, ademas, se dice de que fase parte. Finalmente se da a calcular y para cada fase se puede ver el output. En eta imagen se puede ver como se deforma la malla, navegando por DEFORMATIONS Y STRESSES pueden verse el resto de soluciones que estemos interesados.

Finalmente solo nos queda jugar un poco para familiarizarnos con el uso básico de esta herramienta. Aquí yo por ejemplo he creado un muro de hormigón (fase 1) en el que tras el se ha puesto un relleno de arena (fase 2) y una carga triangular (fase 3).

Mas adelante iré subiendo el resto de ejemplos del tutorial de plaxis, eso si, espero que con la versión de estudiante de prueba, esperemos que deje correr modelos.