Stabilitetsanalyser av ett flerfamiljehus- Analys av fyra metoder att undersöka global stabilitet

Autor: Peterson, Vikor, Zetterlund, Zebastian
Jazyk: švédština
Rok vydání: 2018
Předmět:
Druh dokumentu: Text
Popis: Konstruktörer i dagens läge kommer in i projekten väldigt sent samtidigt som dom får allt färre timmar att projektera med. Detta har resulterat i att programvaror rörande beräkningar och konstruktion har fått ett allt större fokus och en högre efterfrågan, samtidigt som kunskapen rörande användningen av dessa program är fortsatt förhållandevis låg.Konstruktionsavdelningen på Strängbetong i Örebro använder idag en kombination av MathCAD, Excel och handberäkning för sina projekt. Reflektion har gjort angående om hur det går att använda program som StruSofts FEM-Design vilket nyttjar finita elementmetoden till sina beräkningar. Avdelningen är dock skeptiskt mot programmets komplexitet och dess resultat från tidigare projekt.Arbetets syfte är analysera stomstabiliteten av ett flerfamiljehus bestående av prefabricerade element utifrån fyra olika metoder med hjälp av FEM-Design. Tre av metoderna är statiska sätt att se på en byggnad medans den fjärde metoden är en förenkling som görs vid traditionell handberäkning. Frågan som undersöks är hur stora skillnaderna blir mellan dessa fyra olika metoder och varför detta inträffar. Stabiliteten analyseras globalt med enbart fokus på jämvikt mot stjälpning.Byggnaden modelleras upp i FEM-Design och analyseras utifrån fyra olika metoder: elasticitetsteori med hänsyn till första ordningens moment, elasticitetsteori med hänsyn till andra ordningens moment, plasticitetsteori och utifrån utredda förenklingar som görs vid en beräkning för hand. För att erhålla ett så realistiskt resultat som möjligt deltog författarna i en två dagars kurs i FEM-Design. Författarna har även spenderat en stor del av tiden i att undersöka hur programmet reagerar på inställningar och laster, för att säkerställa realism och ett korrekt utförande.Resultatet som erhålls är att det förekommer allt från markanta till mindre skillnader mellan metoderna beroende på fall av belastning. Inget generellt ”värsta fall” förekommer utan analyserna innebär att olika kritiska punkter uppstår. Utifrån detta bör samtliga analyser utföras och byggnad ska klara att vara stabil under respektive analys. Del av resultatet är även metoden som tydligt presenteras av hur en stabilitetsanalys i FEM-Design bör utföras på en stomme som består utav prefabricerade element.
Structural engineers nowadays enter projects in the late stages while also receiving fewer hours to do the project planning with. This has led to a shift of focus onto software development and an increase in demand of structural design and calculation software. As this is developing there is still a lack of knowledge regarding how they should be used.The structural division at Strängbetong Örebro are today using a combination of MathCAD, Excel and hand calculation for their precast projects. They have also explored the possibilities of using StruSofts finite element software FEM-Design for their calculations. The structural division remains sceptical due to the complex nature of the program and experiences from previous projects using the software.The purpose of this study is to build an apartment building composed of prefabricated elements and analyse the structural stability of the building using four different methods aided by the software FEM-Design. The program itself relies on the finite element method to solve its calculations. Three of the methods are static ways to view a building while the fourth method is a simplification used for hand calculation the traditional way. The focus of the stability analysis is the overturning of said building. The questions to be answered by this study is how big the difference is between these four methods and why it exists.The building is modelled in FEM-Design and analysed using four different methods: first order elasticity theory, second order elasticity theory, limit load theory and simplifications made using traditional hand calculation. To obtain a reliable result the authors attended a two day course about structural design in FEM-Design. The authors also spent a great amount of time experimenting with the program with a purpose to obtain knowledge of how it works and reacts to a combination of different loads and conditions.The obtained result showcased everything from a minor to a significant difference in results between the methods depending on load case in question. No obvious “worst case scenario” is presented as every analysis results in its own critical scenarios. The conclusion is that each of the methods has its place and should be done to secure the stability of building in question. Additionally, part of the result is the instruction presented of how a stability analysis on a prefabricated framework should be performed with FEM-Design.
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
Externí odkaz: