Rakenneosien toiminta rakennusta jäykistävässä sivusiirtyvässä teräsbetonikehässä

Simple item page
dc.contributorAalto-yliopistofi
dc.contributorAalto Universityen
dc.contributor.advisorToijonen, Jari
dc.contributor.advisorSivill, Arto
dc.contributor.authorRiipinen, Mikko
dc.contributor.schoolInsinööritieteiden korkeakoulufi
dc.contributor.supervisorPuttonen, Jari
dc.date.accessioned2021-12-19T18:10:22Z
dc.date.available2021-12-19T18:10:22Z
dc.date.issued2021-12-13
dc.description.abstractToisen kertaluvun vaikutukset hoikissa betonipilareissa ovat olleet tutkimusten kohteena viimeisinä vuosikymmeninä. Kasvava kysyntä rakenteiden materiaalimenekkien optimoinnissa rakentamisessa on lisännyt epälineaaristen analyysimenetelmien käyttöä teräsbetonirakenteiden parissa. Tällä hetkellä voimassa oleva eurokoodi 2 (SFS-EN 1992-1-1) ei tarjoa muuta mahdollisuutta olla ottamatta huomioon toisen kertaluvun vaikutuksia kuin otaksua niiden vaikutusten olevan alle 10 % ensimmäisen kertaluvun vaikutuksista. Kun sivusiirtyvässä teräsbetonikehässä ilmenevien toisen kertaluvun vaikutusten johdosta kuormat ja momentit jakaantuvat muuttuvan jäykkyyden vuoksi uudelleen jäykemmille rakenneosille, rakenneanalyysi voi muuttua työlääksi. Diplomityössä etsittiin sopivaa raja-arvoa kriittiselle kuormakertoimelle sivusiirtyvien teräsbetonikehän mitoitukseen toisen kertaluvun vaikutusten huomioinnissa. Tutkimus koostui kirjallisuustutkimuksesta sekä tapaustutkimuksesta. Kirjallisuustutkimuksessa sopivia kriittisen kuormakertoimen raja-arvoja etsittiin aiheeseen liittyvistä aiemmista tutkimuksista sekä kansainvälisten suunnittelustandardien menettelytavoista ja rajoitteista toisen kertaluvun vaikutusten tarkasteluissa. Tapaustutkimuksessa suoritettiin kuusikerroksisen paikallavaletun kehäjäykisteisen parkkitalon analyysi Dlubal RFEM -ohjelmiston lisäosan yleiseen menetelmään perustuvalla laskennalla ja vertaamalla pilareiden taivutusjäykkyyden laskennallista jakaumaa eurokoodi 2:n liitteessä H esitettyihin likiarvoihin. Lisäosalla saatavan taivutusjäykkyyden kehittymisen vertailemiseksi saatuja tuloksia verrattiin hoikkien pilareiden koetuloksiin sekä Excel-laskentataulukko-ohjelmistoon ohjelmoidulla ohjelmalla saatuihin tuloksiin. Koska koetulokset ja RFEMin tulokset eivät olleet ristiriitaisia, katsottiin perustelluksi verrata RFEMin tuloksia liitteen H likiarvomenettelyllä saataviin tuloksiin kriittisen kuormakertoimen arvioimiseksi. Laskennallisten tulosten perusteella kehän kriittisen kuormakertoimen arvot vaihtelivat tasokehän osalta välillä 7,2-8,6, mutta analyysin tuloksien perusteella pilareiden taivutusjäykkyydet alittivat samalla liitteen H likiarvojäykkyyden.fi
dc.description.abstractThe second order effect in slender reinforced concrete columns has been an interesting research topic for recent decades. Increasing demand for optimization of material consumption in construction industry has increased the utilization of nonlinear analysis for reinforced concrete structures. At the moment, eurocode 2 (SFS-EN 1992-1-1) does not provide other limits for second order effects except that they can be ignored if their effects remain below 10% of the first order effects. However, in moment resisting frames because of the redistribution of internal forces and moments, the analysis of the structure may become cumbersome. This thesis aimed to derive a suitable limit for a critical load factor of sidesway portal cast-in-situ reinforced concrete frames using the general method described in eurocode 2. The study comprises literature review and case study. In the first phase, guidelines on controlling the second order effects were searched from currently valid standards and literature. In the case study, analysis of a cast-in-situ frame was carried out using an add-on module in FEA program Dlubal RFEM and comparing the flexural stiffness of columns with approximate values given in Annex H of current eurocode 2. The results received by the add-on module was compared to experimental results of slender concrete columns and to the results calculated by Excel-based calculation sheet with programmed general method solver. As the experimental and RFEM results matched, the distribution for flexural stiffness calculated by the add-on module was compared to approximate stiffness given in Annex H of eurocode 2 for deriving the limiting critical load factor. According to the case study, the results for critical load factor of the frame varied between 7,2- 8,6. However, flexural stiffness of columns was noticed to fall significantly under the approximate flexural stiffness values given in Annex H of eurocode 2.en
dc.format.extent127+22
dc.format.mimetypeapplication/pdfen
dc.identifier.urihttps://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/111796
dc.identifier.urnURN:NBN:fi:aalto-2021121910937
dc.language.isofien
dc.programmeMaster's Programme in Building Technology (CIV)fi
dc.programme.majorBuilding Technologyfi
dc.programme.mcodefi
dc.subject.keywordtoisen kertaluvun teoriafi
dc.subject.keywordepälineaarinen analyysifi
dc.subject.keywordyleinen menetelmäfi
dc.subject.keywordhoikat teräsbetonipilaritfi
dc.subject.keywordsivusiirtyvä kehäfi
dc.subject.keywordkriittinen kuormakerroinfi
dc.titleRakenneosien toiminta rakennusta jäykistävässä sivusiirtyvässä teräsbetonikehässäfi
dc.titleBehavior of structural members in sway-sensitive frames of reinforced concreteen
dc.typeG2 Pro gradu, diplomityöfi
dc.type.ontasotMaster's thesisen
dc.type.ontasotDiplomityöfi
local.aalto.electroniconlyyes
local.aalto.openaccessyes
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
master_Riipinen_Mikko_2021.pdf
Size:
4.95 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
Collections
[dipl] Insinööritieteiden korkeakoulu / ENG