Teräspilarin mitoitusohjelma

Thumbnail Image

Files

master_Rautakorpi_Tiina_1998.pdf (37.51 MB)

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Diplomityö
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

1998

Department

Rakennus- ja yhdyskuntatekniikan osasto

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

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120445135

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK