2D Grond-FEM Solver

Kies een voorbeeld en het hele model wordt voor je ingesteld — daarna kun je alles aanpassen. Kant-en-klare modellen met objecten: een stijve wand (damwand/diepwand), een ontgraving en een dijklichaam. Objecten (polygonen) bepalen per element het materiaal/activatie bovenop de lagen. Gefaseerd: een ontgraving/ophoging rekent in-situ → bouwen, dus Δu = de echte heave + wanddeflectie (ontgraving) resp. zetting (ophoging) t.o.v. de in-situ toestand. De wand is een slank buigelement (balk op veren) dat onder de gronddruk de kuip in buigt; de bouwkuip is gestut (anker/stempel → veel kleinere uitbuiging + ankerkracht).

Kies de grootte van de grondmoot; een fijner rekenraster is nauwkeuriger maar trager. Tip: klik op een maatlabel in de tekening om die maat direct aan te passen. Rand: onderkant ingeklemd, zijkanten verticaal vrij / horizontaal vast (rolopleg, symmetrisch verre veld), maaiveld vrij. Klikbare maatlabels in de tekening: B, H, ontgraving, inbedding, kuipbreedte en anker — direct aanpassen en het ontwerp herzien.

Lagen van boven (maaiveld) naar onder — kies per laag een grondsoort, de getallen worden automatisch ingevuld. E = elasticiteitsmodulus, ν = dwarscontractie, γ = volumegewicht, c = cohesie, φ = hoek inwendige wrijving (c/φ alleen voor de Mohr-Coulomb-bezwijkindicatie). Reikt de som niet tot H, dan zet de onderste laag door.

De belasting drukt als een strook op het maaiveld; grondwater maakt de grond lichter en drukt tegen de wand — veld leeg = geen water. Verticale strookbelasting op het maaiveld (q in kPa = kN/m²). Bovenbelasting G/Q = uniforme bovenbelasting achter de wand (permanent + veranderlijk). Op de wand telt de ontwerpwaarde mee (UGT: K_FI·(1,35·G + 1,5·Q), NEN-EN 1990; K_FI volgt uit de gevolgklasse in de projectinstellingen — CC1 0,9 / CC2 1,0 / CC3 1,1); ook de strookbelasting krijgt in de wandtoets zijn eigen UGT-factor via de G/Q-keuze hierboven. Op de grondzetting telt de karakteristieke waarde (G + Q). Grondwater: diepte onder maaiveld; de grond eronder krijgt effectief (drijvend) gewicht γ′ = γ − 10. Waterstand kuip = bemaling: de waterstand bínnen de bouwkuip (tussen de wanden) verlaagd t.o.v. buiten. Het verschil in stijghoogte geeft een netto waterdruk op de wand (maatgevend) + droge kuipgrond.

Kies wat je wilt weten: alleen de zettingen, wáár de grond zwaar wordt benut, of hoeveel de grond maximaal kan dragen. Bezwijkindicatie (2a): relatieve schuifspanning σ/σ_f uit het elastische veld (exact per punt) — een indicatie wáár de grond vloeit, géén veiligheidsoordeel (geen herverdeling; hoeken geven singuliere pieken). Het voldoet / voldoet niet-oordeel komt hier uit de damwand-toetsen (buigsterkte + inbedding). Bezwijklast (2b/2c): elasto-plastisch — de strookbelasting wordt opgevoerd tot bezwijken; q_ult = de bezwijklast, en de veiligheid = q_ult/toetslast (viscoplastische MC + B-bar). Gevalideerd: φ=0 → Prandtl q_ult=(π+2)c; eigen gewicht levert de zandsterkte (N_γ). De fundering is een flexibele uniforme last (glad), dus N_γ ligt lager dan ruwe-stijve handboekwaarden. Associatief (ψ=φ); kan enkele seconden duren.

Kies een damwandprofiel — een zwaarder profiel buigt minder ver en kan meer opnemen. Standaard damwandprofielen (staal S355). De wand wordt als balk op veren gerekend: belast door de actieve gronddruk (K_a·γ·z + ontwerp-bovenbelasting), gesteund door passieve bedding (k_h≈E) onder de ontgraving, begrensd op de passieve limietdruk K_p·σ′_v uit de spanning aan de kuipzijde (vanaf de kuipbodem). Dat geeft de uitbuiging + de momentenlijn (oranje) en de buigspanning σ = M/W_el. Indicatief (Rankine-druk, lineaire bedding).