Teräspilarin mitoitusohjelma

Loading...
Thumbnail Image
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology | Diplomityö
Date
1998
Major/Subject
Rakenteiden mekaniikka
Mcode
Rak-54
Degree programme
Language
fi
Pages
78
Series
Abstract
Tutkimuksen tavoitteena oli kehittää Teräsrakenneyhdistykselle helppokäyttöinen ja joustavasti laajennettava tietokoneohjelma teräspilareiden mitoitukseen. Työn alussa johdetaan yhtälöt jatkuvan sauvan taivutusmomentti-, leikkausvoima-, vääntömomentti- ja bimomenttijakaumien sekä taipuman laskemiseksi. Puristavan normaalivoiman vaikutus otetaan huomioon taivutuksessa, mutta ei väännössä. Laskennassa käytetään momenttimenetelmää sekä sille analogista voimamenetelmää. Kuormitustermit sekä lopulliset voimasuurejakaumien lausekkeet johdetaan kaikille kuormitustyypeille. Välivaiheet esitetään, jotta lukijan olisi helpompi seurata tekstin etenemistä. Voimasuurejakaumat määritetään erikseen väännöstä ja kahden pääjäyhyyssuunnan puristustaivutuksesta. Jännitysjakauma määritetään laskemalla yhteen eri voimasuureiden aiheuttamat jännitykset. Stabiiliuden tarkistamisessa käytetään elementtimenetelmää. Pilarin jokainen jänneväli jaetaan tasapitkiin elementteihin. Näiden elementtien jäykkyysmatriisit otetaan suoraan kirjallisuudesta. Menetelmän avulla pystytään yhdellä kertaa tarkistamaan sekä nurjahdus, vääntönurjahdus että kiepahdus poikkileikkauksen levyjen kriittinen lommahduskuorma määritetään, vaikkakaan tulosta ei käytetä ohjelmassa. Pilarin poikkileikkauksen leikkauslommahduskestävyys ja poikkileikkausluokka tarkistetaan käyttämällä esistandardin Eurocode 3 kaavoja. Neljännen poikkileikkausluokan käsittely on rajattu tutkimuksen ulkopuolelle. Pilari-niminen ohjelma laadittiin C++-ohjelmointikielellä Windows-ympäristöön. Kolme esimerkkiä osoittavat ohjelman antamien tulosten luotettavuuden. Ensimmäinen esimerkki käsittelee puristustaivutusta. Toinen käsittelee vääntöä. Kolmannessa esimerkissä verrataan ohjelmalla laskettuja kriittistä lommahdus- ja nurjahduskuormaa analyyttisiin ratkaisuihin. Kaksi ensimmäistä esimerkkiä osoittavat, että ohjelma laskee taivutus- ja vääntömomentit oikein. Kolmannesta esimerkistä huomataan, että alkutaipumasta johtuen ohjelman antamat kriittiset kuormat ovat noin kymmenen prosenttia pienempiä kuin analyyttiset ratkaisut. Tietokoneohjelman käyttöä selostetaan lopussa. Tavoitteissa onnistuttiin: Ohjelmasta saatiin helppokäyttöinen ja sen laajentamismahdollisuudet ovat hyvät.
Description
Supervisor
Paavola, Juha
Thesis advisor
Vainio, Hannu
Keywords
Other note
Citation