Tutorial de cuñas de escala
Unwedge siempre calcula inicialmente las cuñas de tamaño máximo que pueden formar alrededor de una excavación. Este tutorial muestra cómo reducir el t amaño de las cuñas, para representar el tamaño real de las cuñas observadas en el campo. Esto se hace con la opción Cuñas de Escala, que le permite e scalar el tamaño de las cuñas de acuerdo a mediciones de campo tales como longitudes de rastro de la articulación, persistencia de la articulación, área de la c ara de la cuña, etc. La escala de cuña es importante porque el tamaño de cuña asumido puede tener un efec to significativo en los requisitos de soporte (por ejemplo, espaciamiento de patrones, posicionamiento u orientación de los pernos y el grosor o la resistencia del hormigón proyectado). El modelo representa una sección de una r ampa subterránea de acceso en espiral. Tópicos cubiertos • Tamaño de cuña de escala • Escala de todas las cuñas • Escalado de cuñas individuales • Factor de seguridad y escalado Modelo Para este tutorial comenzaremos leyendo en e l archivo Tutorial 02 Scaling Wedges.weg que debe encontrar en la carpeta Ejemplos> Tutoriales de su carpeta de instalación Unwedge.
Seleccione: Archivo → Abrir
Navegue a la carpeta Ejemplos> Tutoriales en su carpeta de instalación de Unwedge y abra el archivo Tutorial 02 Scaling Wedges.weg. El modelo debe aparecer como sigue.
Figura 1: Cuñas de perímetro de tamaño máximo para el tutorial 2 ejemplo. Como puede ver, todas las cuñas perimetrales (techo, lados y cuñas de piso) son el tamaño máximo posible para la sección transversal de la excavación. NOTA: la inclinación de la orientación del eje del túnel es de 15 grados, porque el modelo representa una sección de una rampa inclinada, en lugar de un túnel horizontal. Cuñas de Escala Para reducir el tamaño de las cuñas, seleccione la opción Cuñas de escala del menú Análisis.
Seleccione: Análisis → Cuñas de escala Verá el cuadro de diálogo Cuadros de Escala.
tamaño de la cuña se puede escalar de acuerdo con la longitud de la junta de traza, la persistencia articulación o datos de cuña (volumen por ejemplo, área de la cara etc). Aunque podemos introducir múltiples parámetros de escala al mismo tiempo, vamos a introducir los parámetros uno a la vez, para ver los resultados en cada paso. Seleccione la casilla de verificación Joint 1 (Trace Length) e ingrese un valor de escala de 4 metros. Seleccione Aceptar.
Su pantalla debe verse como sigue.
Figura 2: Tamaño de cuña escalado por juntas 1 traza de longitud = 4 metros. Tenga en cuenta que todas las cuñas se han reducido en tamaño. Para indicar que el esc alado se ha aplicado a una cuña, la letra "s" se muestra junto al número de cuña (por e jemplo, la cuña del techo está numerada "8s"). NOTA: si no ve los números de cuña, vaya a Opciones de visualización, seleccione la pestaña Vista de cuña y asegúrese de que la casilla Números de cuña está seleccionada. Antes de continuar, seleccione el botón Lista de filtros en la barra lateral. 1. En el diálogo Filtro de información de c uña, seleccione el botón Valores predeterminados (de modo que sólo se seleccionen las casillas Nombre de cuña, Fact or de seguridad y Peso de cuña). 2. Seleccione la casilla de verificación Escalado por y la casilla de verificación Longitudes de traza conjuntas, como se muestra en la siguiente figura. Seleccione Aceptar.
Ahora mire el panel Información de cuña en la barra lateral. NOTA: • Para todas las cuñas, Escala por = Longitud de rastreo de la junta 1 • Para todas las cuñas, junta 1 Traza Longitud = 4 metros. Esto es consistente con el valor de escala único que introdujimos en el cuadro de diálogo Cuñas de escala (Longitud de traza de juntas = 4 metros). En este punto, debemos tener en cuenta lo siguiente: • Cuando usamos la opción de escala Todas las Cuñas (en el cuadro de diálogo Cuñas de Escala), esto no significa necesariamente que todas las cuñas serán escaladas (es decir, reducidas en tamaño). Esto significa que todas las cuñas serán CONSIDERADAS para escalar. Las cuñas sólo se escalarán si sus dimensiones actuales son mayores que uno de los parámetros de escala. Si los parámetros de una cuña son ya más pe queños que los parámetros de escala, entonces la cuña no se verá afectada por la escala. En el ejemplo actual, todas las cuñas se redujeron en tamaño, pero en general esto no será necesariamente el caso.
Figura 3: Información de la cuña después del escalado por longitud de rastreo de la junta 1. Ahora vamos a introducir un parámetro de escala más.
Seleccione: Análisis → Cuñas de escala
En el cuadro de diálogo Cuadros de escala, seleccione la casilla de verificación 2 (Longitud de rastreo) e ingrese un valor de escala de 4 metros. Seleccione Aceptar.
Mire el panel Información de cuña en la barra lateral. Los resultados son los siguientes: • Para la cuña del piso y la cuña del techo, Escala por = Longitud de la traza de la junta 2 y Longitud de la traza de la junta 2 = 4 metros. • Para las cuñas de la Izquierda Inferior y de la Derecha Inferior, Escala por = Longitud del Trazo de la Junta 1 y Longitud del Trazo de la Junta 1 = 4 metros. Ahora el parámetro gobernante (la longitud de traza de la Junta 1 es menos de 4 metros). Para las cuñas Inferior Izquierda e Inferior Derecha, la longitud de rastreo de la Rótula 1 (valor de escala) sigue siendo el parámetro gobernante, ya que las longitudes de rastreo de la Rótula 2 ya son inferiores a 4 metros, por lo tanto el valor de escala de Ralladura 2 no afecta a estas c uñas . Esto ilustra los siguientes puntos importantes: • Cuando se introduce más de un valor de escala, una cuña determinada se escala en última instancia sólo con un parámetro, el parámetro que da el tamaño de cuña más pequeño. • Además, si Wedges to Scale = All Wedges (en el cuadro de diálogo Cuñas de escala), y ha introducido varios valores de escala, el parámetro de e scalado de gobierno puede ser diferente para cuñas diferentes. Introduzcamos un tercer parámetro de escala. Seleccione: Análisis → Cuñas de escala En el cuadro de diálogo Cuadros de escala, se leccione la casilla de verificación 3 (Trace Length) y especifique un valor de escala de 4 metros. Seleccione Aceptar.
Mire el panel Información de cuña en la barra lateral: • Para todas las cuñas, Escala por = Longitud de trazo de 3 juntas • Para todas las cuñas, junta 3 longitud de trazo = 4 metros. El valor de escala 3 Trace Length (4 metros) es ahora el parámetro de escala gobernante para todas las cuñas. Tenga en cuenta que las longitudes de traza reales de la Junta 1 y de la Junta 2 para todas las cuñas son ahora inferiores a 4 metros.
Figura 4: Tamaño de la cuña escalado por la junta 3 traza longitud = 4 metros. NOTA: si regresa al cuadro de diálogo Cuadros de Escala y DESACTIVA las casillas de verificación de Longitud de rastreo de junta 1 y Longitud de rastreo de junta 2 y seleccione Aceptar, los resultados no cambiarán, ya que el valor de esc ala Tamaño para todas las cuñas perimetrales. Posición de las cuñas escaladas Para las cuñas perimetrales que abarcan varios se gmentos de la sección de apertura (por e jemplo, la cuña del techo en este ejemplo), Unwedge utiliza un algoritmo que busca la cuña con e l volumen máximo para el (los) valor (es) de escala dado. Se requiere un proceso iterativo para encontrar esta cuña. Esto determina la posición de la cuña escalada en el perímetro. En este ejemplo, si se compara la Figura 2 y la Figura 4, observe que la cuña del techo está hacia un lado en la Figura 2 y está aproximadamente centrada en la Figura 4. L as diferentes posiciones de la Cuña del techo son debidas al algoritmo de búsqueda Unwedge y al Diferentes valores de escala utilizados para cada caso.
Para las cuñas que están formadas en una única superficie plana del límite de excavación, el algoritmo de búsqueda no es aplicable, y la posición escalonada en cuña estará aproximadamente centrada en la superficie. Escala de cuñas individuales Hasta ahora en este tutorial, hemos considerado todas las c uñas para la escala, utilizando el mismo conjunto de valores de escala (es dec ir, en el cuadro de diálogo Cuñas de Escala, la opción Cuña a Escala se estableció en Todas las Cuñas). También es posible considerar cuñas individuales para escalar. Esto le permite introducir valores de escala independientes para cualquier cuña (s) deseada (s). Para seleccionar cuñas individuales para la escala: • Puede seleccionar la cuña deseada de la lista desplegable Cuña a escala en el cuadro de diálogo Cuñas de escala.
• También puede hacer clic con el botón derecho del ratón directamente en una cuña y seleccionar Cuña de escala para esa cuña en particular en el menú emergente, como se muestra en la siguiente figura. Esto mostrará el c uadro de diálogo Cuadros de Escala con la cuña ya seleccionada en el diálogo.
Por ejemplo: 1. Haga clic con el botón derec ho en la cuña del techo y seleccione Cuña de escala: 8 Cubierta del menú emergente, como se muestra en la figura anterior.
2. En el cuadro de diálogo Cuadros de Escala, se leccione la casilla de verificación 2 Traza Longitud e ingrese un valor de escala de 3 metros. Seleccione Aceptar. 3. Ahora mire el panel Información de cuña. La cuña del techo ahora es escalada por la longitud de la traza de la junta 2 = 3 metros. Todas las demás cuñas siguen siendo escaladas de acuerdo con el valor de escala de 3 Trace Length introducido con la opción de escala Todas las cuñas.
Figura 5: Cuña de techo escalada independientemente con la longitud de trazo de la junta 2 = 3. Usted puede escalar cualquiera o todas las cuñas individualmente, de esta manera. Cuando se seleccionan las cuñas individuales a escala, los parámetros de valor de escala se introducen independientemente para cada cuña y el cuadro de diálogo "recordará" los valores de escala que ha introducido para cada cuña. NOTA: si especifica valores de escala para todas las c uñas, Y para cuñas individuales, al mismo tiempo en el diálogo Cuñas de escala, e l programa utilizará el valor de escala que proporciona la cuña más pequeña, para cualquier cuña dada. Restablecimiento del tamaño máximo de la cuña Para restablecer todas las cuñas al t amaño máximo, seleccione el botón Maximizar en el cuadro de diálogo Cuadros de escala. Esto borrará todos los valores de escala, para todas las cuñas y también para cualquier valor de escala de cuña individual que haya introducido. Factor de seguridad y escalado Ahora hablaremos brevemente del efecto de e scalar el tamaño de cuña en el facto r de seguridad de cuña y los requisitos de soporte. Efecto de la fuerza de la articulación
• Fuerza de Fricción Solamente - si la resistencia al corte de los planos de unión es puramente friccional (cohesión = 0), cambiar el tamaño de una cuña no soportada NO cam biará el factor de seguridad. Usted puede verificar esto para el e jemplo actual (la fuerza de cizalladura de todas las juntas es dada por Phi = 30 grados, cohesión = 0). • Fricción y Cohesión - si la resistencia al corte de los planos de unión incluye una cohesión no nula, el factor de seguridad de una cuña dependerá, en general, del tamaño de la cuña. • Otros parámetros - presión de agua, tensión de campo y otros par ámetros también pueden influir en la dependencia del tamaño de cuña y e l factor de seguridad. Apoyo Si se ha aplicado soporte a una cuña (por ejemplo, pernos o hormigón proyectado), entonces, en general, cambiar el tamaño de una cuña afectará al factor de seguridad. Esto puede deberse a varios factores: • El tamaño de la cuña puede afectar el número de pernos que intersecan una c uña (perno de patrón). • El tamaño de la cuña afectará a las longitudes incrustadas relativas de un perno. Para un perno unido, la longitud que pasa a través de la cuña y la longitud incrustada en la masa de roca determinará la fuerza de soporte aplicada a la cuña. • Si se ha aplicado el hormigón proyectado, el tamaño de la cuña tendrá un efecto directo sobre la longitud expuesta del perímetro de la cara de la cuña. Esto tiene un efecto directo sobre la fuerza de soporte que es aplicada por e l hormigón proyectado. En conclusión, el escalado en cuña es de particular importancia durante el diseño del soporte, ya que el tamaño de cuña asumido puede tener un efecto significativo en el espaciado, posicionamiento u orientación de los pernos, y el grosor o la resistencia del hormigón proyectado. El soporte de cuña se discute en el siguiente tutorial. Esto concluye este tutorial sobre el tamaño de cuña de escala en Unwedge.
