Kuljetinsiltojen esisuunnittelun parametrisointi ja automatisointi

Thumbnail Image

Files

master_Kuivalainen_Kalle_2023.pdf (3.21 MB)

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Insinööritieteiden korkeakoulu | Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

Authors

Date

2023-08-21

Department

Major/Subject

Mcode

Degree programme

Master's Programme in Building Technology (CIV)

Language

fi

Pages

88+10

Series

Abstract

Työn tavoitteena on luoda kuljetinsiltojen esisuunnitteluvaiheeseen parametrinen työkalu, jonka avulla voidaan arvioida kuljetinsiltojen painoa sekä perustuskuormia. Parametrisen työkalun halutaan tuovan sujuvuutta esisuunnitteluvaiheeseen, jossa erilaisia ratkaisuja voidaan vertailla keskenään. Algoritmin tavoitteena on suorittaa esisuunnitteluvaiheen laskenta ja optimointi kuljetinsillan ristikkorakenteelle ja jaloille. Ristikkorakenteen sauvojen optimointi suoritetaan jatkuvan palkin avulla. Algoritmien avulla voidaan nopeuttaa suunnitteluprosesseja rakennesuunnittelussa. Työn algoritmilla luodaan yksinkertainen rakennemalli kuljetinsillan rakenteista. Koska työn prosessi on suunniteltu toimivan kuljetinsiltojen esisuunnitteluvaiheessa, ei algoritmin tarvitse toteuttaa lopullista rakenteiden mitoitusta. Työn prosessilla saadaan tuloksia rakenteiden profiileista ja perustuskuormista esisuunnitteluvaiheeseen. Laskentavaihetta nopeutettiin kuvaamalla kuljetinsillan ristikkorakennetta jatkuvan palkin avulla. Jatkuvalle palkki syötetään ristikkorakenteen jäykkyysominaisuudet. Näin jatkuvan palkin avulla voidaan jäljitellä ristikkorakennetta, eikä ristikkorakenteen jokaista sauvaa tarvitse mitoittaa esisuunnitteluvaiheessa. Jatkuvan palkin ja ristikkorakenteen taipumat vastasivat suuruusluokiltaan toisiaan sen jälkeen, kun jatkuvan palkin jäykkyysominaisuuksia muokattiin. Algoritmin laskentaprosessi toimi toivotulla tavalla, ja kuljetinsillan rakenteet pystyttiin mitoittamaan esisuunnitteluvaiheeseen. Parametrisella suunnittelulla voidaan vaikuttamaan positiivisesti rakennesuunnitteluun eri vaiheisiin ja osa-alueihin.

The target of the thesis is to create a parametric tool for preliminary design phase of conveyor bridges. The algorithm can be used for weight estimation and for foundation loads of the conveyor bridge. Parametric tool is giving more flexibility to pre-designing phase where different conveyor bridge solutions can be compared. The goal of the algorithm is to perform the pre-design calculation for truss structure and legs of the conveyor bridge. The optimization process of the truss structure is done by using continuous beam. Algorithms can be used to help design processes in structural designing. Algorithm created in this thesis creates a simple structural calculation model of the conveyor bridge structure. Because process of the thesis is designed to work in the preliminary design phase, the algorithm does not need to do final optimization of the structures. The process of the thesis provides results from the structures preliminary profiles and foundations loads for the preliminary design phase. The calculation process was accelerated by using continuous beam instead of truss structure of the conveyor bridge. The process calculates new structural properties for continuous beam. Stiffness properties are calculated from truss structure and with this method continuous beam can be used to imitate the truss structure. Because of this process there is no need to calculate every beam in truss structure. The deflections of the continuous beam and truss structure were similar to each other after the stiffness properties of the continuous beam were modified. The calculation process of the algorithm worked as desired, and the structures of the conveyor bridge could be optimized for the preliminary design phase. Parametric design can have a positive effect on structural design in different phases and sub-areas.

Description

Supervisor

Niiranen, Jarkko

Thesis advisor

Pirhonen, Ilari

Keywords

parametrinen suunnittelu, algoritmiavusteinen suunnittelu, kuljetinsilta, rakenteiden optimointi, leikkausjäykkyys, ympyräprofiilin paikallinen lommahdus

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-202308275125

Collections

[dipl] Insinööritieteiden korkeakoulu / ENG