Design methods for cold-formed purlins and optimization of cross-section

Simple item page
dc.contributorAalto-yliopistofi
dc.contributorAalto Universityen
dc.contributor.advisorMononen, Tarmo 
dc.contributor.advisorUotila, Ilkka 
dc.contributor.authorSivil, Arto
dc.contributor.departmentRakennus- ja ympäristötekniikan osastofi
dc.contributor.schoolTeknillinen korkeakoulufi
dc.contributor.schoolHelsinki University of Technologyen
dc.contributor.supervisorAalto, Jukka 
dc.date.accessioned2020-12-04T13:23:27Z
dc.date.available2020-12-04T13:23:27Z
dc.date.issued2000 
dc.description.abstractTeräsohutlevystä kylmämuovaamalla valmistettavien kevytorsien kehityksessä on ollut jatkuva pyrkimys kohti hoikempia ja jäykistetympiä poikkileikkauksia. Tämän työn tavoitteena oli kehittää kevytorsien poikkileikkauksen Euronormin mukaiseen optimointiin käyttökelpoinen menetelmä, jota käyttäen päästäisiin yhä kilpailukykyisempiin ja tehokkaammin jäykistettyihin profiileihin. Lisäksi tutkittiin lujemmasta teräksestä saatavaa hyötyä. Erilaisten poikkileikkausmuotojen alustava vertailu suoritettiin kaistalemenetelmään (finite strip method) perustuvilla CUFSM- ja THINWALL-ohjelmilla, jotka osoittautuivat erittäin käyttökelpoisiksi haettaessa poikkileikkauksen tehokkaimpia jäykistämistapoja optimoinnin pohjaksi. Laskettaessa poikkileikkauksen lommahdusjännitykset ohjelmien avulla numeerisesti voidaan myös normimitoituksen tarkkuutta parantaa jonkin verran. Moninkertaisesti jäykistetyn poikkileikkauksen puhtaasti Euronormin mukainen mitoitus osoittautui sen sijaan mutkikkaaksi ja epätarkaksi. Mitoituskaavat on laadittu lähinnä perinteisiä poikkileikkaustyyppejä varten, eivätkä ne sovellu sellaisenaan tehokkaammin jäykistettyjen poikkileikkausten analysointiin. Myös vapaan laipan nurjahduskestävyyden laskentaan Euronormissa annetut kaavat osoittautuivat epätarkoiksi ja varmalla puolella oleviksi. Normimenetelmän epätarkkuuden vuoksi joidenkin poikkileikkaustyyppien kestävyyksien selvittämiseksi suoritettiin myös epälineaarista laskentaa elementtimenetelmällä, tähän käytettiin EMRC:n NISA II-ohjelmaa. Jäykisteiden lisääminen kasvatti poikkileikkauksen taivutuskestävyyttä tarkastelluissa tapauksissa noin 10 - 20 %. Taivutuskestävyys parani painekuormitetuilla orsilla keskimäärin 35 %, kun teräksen lujuutta kasvatettiin 350:stä 550:een N/mm[2]:ä. Imukuormitetuissa orsissa kasvu oli noin 25 %. Poikkileikkauksen Euronormin mukaiseen optimointiin kehitettiin yksinkertaiseen luettelointimenetelmään perustuva rutiini, jonka käytettävyyttä rajoitti mitoitusmenetelmän epätarkkuus ja optimointimenetelmän epätaloudellisuus. Parempaan tulokseen päästäisiin käyttämällä poikkileikkauksen Euronormin mukaisessa mitoituksessa kriittisen jännityksen numeerista laskentaa. Optimointi olisi tehokkainta suorittaa geneettisten algoritmien avulla.fi
dc.format.extent73 
dc.identifier.urihttps://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/88414
dc.identifier.urnURN:NBN:fi:aalto-2020120447249
dc.language.isofien
dc.programme.majorRakenteiden mekaniikkafi
dc.programme.mcodeRak-54fi
dc.rights.accesslevelclosedAccess
dc.subject.keywordsteelen
dc.subject.keywordteräsfi
dc.subject.keywordcold workingen
dc.subject.keywordkylmämuovausfi
dc.subject.keywordpurlinen
dc.subject.keywordkevytorsifi
dc.subject.keywordoptimizationen
dc.subject.keywordoptimointifi
dc.subject.keywordstiffened cross-sectionen
dc.subject.keywordjäykistetty poikkileikkausfi
dc.subject.keywordfinite element analysisen
dc.subject.keywordelementtimenetelmäfi
dc.subject.keywordnon-linear FEM-analysisen
dc.subject.keywordepälineaarinen FEM-laskentafi
dc.titleDesign methods for cold-formed purlins and optimization of cross-sectionen
dc.titleKevytorsien laskentamenetelmät ja poikkileikkauksen optimointifi
dc.type.okmG2 Pro gradu, diplomityö 
dc.type.ontasotMaster's thesisen
dc.type.ontasotPro gradu -tutkielmafi
dc.type.publicationmasterThesis 
local.aalto.digiauthask
local.aalto.digifolderAalto_03095
local.aalto.idinssi15961
local.aalto.openaccessno

Files

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK