Stalatube Oy. P u t k i k a n n a k k e e n m a s s o j e n v e r t a i l u. Laskentaraportti

Samankaltaiset tiedostot
Espoo IKÄVAKIOIDUT. Yhteensä 0,0. Ikäluokittain. IKÄVAKIOIMATTOMAT Yhteensä ,8 0,6 8,3 2,9

3. SUUNNITTELUPERUSTEET

Analysoidaan lämpöjännitysten, jännityskeskittymien, plastisten muodonmuutosten ja jäännösjännityksien vaikutus

Hitsatun I- ja kotelopalkin optimointi ja FE-mallinnus

Tartuntakierteiden veto- ja leikkauskapasiteettien

3. SUUNNITTELUPERUSTEET

Kohiwood Eristehirsiseinän jäykistyskestävyyden määritys

BETONITUTKIMUSSEMINAARI 2018

SEMKO OY PBOK-ONTELOLAATTAKANNAKE. Käyttö- ja suunnitteluohjeet RakMK mukainen suunnittelu

Murtumismekaniikka III LEFM => EPFM

Vanhoja koetehtäviä. Analyyttinen geometria 2016

Betonipaalun käyttäytyminen

2 LUJUUSOPIN PERUSKÄSITTEET Suoran sauvan veto tai puristus Jännityksen ja venymän välinen yhteys 34

SIPOREX-HARKKOSEINÄÄN TUKEUTUVIEN TERÄSPALKKIEN SUUNNITTELUOHJE

Teräsbetonipaalujen kantokyky

PUHDAS, SUORA TAIVUTUS

Ratkaisut 3. KJR-C2001 Kiinteän aineen mekaniikan perusteet, IV/2016

Ruostumattomat ja haponkestävät neliöputket Welded stainless steel square tubes

Määritetään vääntökuormitetun sauvan kiertymä kimmoisella kuormitusalueella Tutkitaan staattisesti määräämättömiä vääntösauvoja

Koesuunnitelma KON-C3004 Kone-ja rakennustekniikan laboratoriotyöt Aleksi Purkunen (426943) Joel Salonen (427269)

Tehtävä 1. Lähtötiedot. Kylmämuovattu CHS 159 4, Kylmävalssattu nauha, Ruostumaton teräsnauha Tehtävän kuvaus

YEISTÄ KOKONAISUUS. 1 Rakennemalli. 1.1 Rungon päämitat

Vastaanottaja Helsingin kaupunki. Asiakirjatyyppi Selvitys. Päivämäärä VUOSAAREN SILTA KANTAVUUSSELVITYS

Jigi - Käyttöohje. Jigi Ohjelman peruskäyttö. A&S Virtual Systems Oy Laivalahdenkatu 2b FIN Helsinki

TUTKIMUSRAPORTTI VTT-R Menetelmäkuvaus tartuntavetotankojen

FERRIITTISET RUOSTUMATTOMAT TERÄKSET.

KANSALLINEN LIITE STANDARDIIN. SFS-EN EUROKOODI 3: TERÄSRAKENTEIDEN SUUNNITTELU. Osa 1-1: Yleiset säännöt ja rakennuksia koskevat säännöt

SEMKO OY PBOK-ONTELOLAATTAKANNAKE. Käyttö- ja suunnitteluohjeet Eurokoodien mukainen suunnittelu

A on sauvan akselia vastaan kohtisuoran leikkauspinnan ala.

Teräspaalupäivä Teräspaalupäivä 2011

Laskuharjoitus 3 Ratkaisut

OTTELUT KENTITTÄIN Impivaara 1. Impivaara 2. Ottelu Päiväys Klo Kotijoukkue :00 Tampere Espoo

ELEMENTTIMENETELMÄN PERUSTEET SESSIO 05: FEM-analyysista saatavat tulokset ja niiden käyttö.

KJR-C1001: Statiikka L5 Luento : Palkin normaali- ja leikkausvoima sekä taivutusmomentti

CHEM-A1410 Materiaalitieteen perusteet

Teräsköysiraksit

KANTAVUUSTAULUKOT (EN mukaan) Kantavat poimulevyt W-70/900 W-115/750 W-155/840

MITOITUSKÄYRÄT JA SUUNNITTELUOHJE (EN mukaan) Kevytorret Mallit Z ja C

WSX445 KEVYTTÄ KONEISTUSTA UUDEN SUKUPOLVEN TASOJYRSIMELLÄ KAKSIPUOLEISILLA KÄÄNTÖTERILLÄ

KOOLARI. -tuoteperhe

Laskuharjoitus 2 Ratkaisut

SBH-KAIVANTOTUKIJÄRJESTELMÄT. MAAKONE Jussi Kartano

P U T K I PA L K I T H O L L OW SECTIONS

TAVOITTEET Määrittää taivutuksen normaalijännitykset Miten määritetään leikkaus- ja taivutusmomenttijakaumat

AFS LOHIKÄÄRMERATA. OUREX OY Mäkirinteentie Kangasala Puh. (03) Faksi (03)

rakennustyömaalle Turvakaiteet Askelmat Kulkutiet Tavaransiirto ja varastointi

Testiraportti 1 (10) JMS-Tuote Oy Lehtiniementie Nokia SUIHKUKALUSTEIDEN KOEKUORMITUKSET TESTIN PÄIVÄMÄÄRÄ

Teräsbetonipaalun mitoitus PO-2016 mukaan

SSAB RRs-paalut RR-PAALUTUSOHJE, MITOITUSTAULUKOT

NOTCHIKOLOLIITOSTEN FE-ANALYYSIT FE-ANALYSIS OF NOTCH JOINTS

TESTAUSSELOSTE Nro VTT-S /FI Stonel tiililipintaisen ulkoverhouspanelijärjestelmän lisäkuormitustestit

Laskuharjoitus 1 Ratkaisut

Mitoitetaan MäkeläAlu Oy:n materiaalivaraston kaksiaukkoinen hyllypalkki.

PIENOISLINEAARIJOHTEET

Teräsrakenteen palonsuojamaalauksen suunnittelu - kustannusten näkökulma

NOSTOLENKIT. Naulat Raudoitusverkot Harjatangot Muut verkot Ansasraudoitteet Nostolenkit Kierrehaat Irtohaat Rengasraudoitteet Erikoisraudoitteet 1

Q Q 3. [mm 2 ] 1 1 = L

Valunhankintakoulutus Pirjo Virtanen Metso Lokomo Steels Oy. Teräsvalujen raaka-ainestandardit

SEMTUN JVA+ MUURAUS- KANNAKKEET

Työttömyyskatsaus Huhtikuu Konsernihallinto/Strategia ja kehittäminen/kalervo Blomqvist

Fysiikan laboratoriotyöt 1, työ nro: 2, Harmoninen värähtelijä

Erstantie 2, Villähde 2 Puh. (03) , Fax (03) anstar@anstar.fi Käyttöohje

WSX445. Uuden sukupolven tasojyrsimellä kaksipuoleisilla kääntöterillä

Betonimatematiikkaa

FINNISH ORE OY SAUMATON VAIHTOEHTO. Teräspalvelukeskus: Finnish Ore Oy Mestarintie SEINÄJOKI FINLAND Puh: ,

Betonimatematiikkaa

Kaukolämpöjohtojen toteutettuja ratkaisuja tunneleissa, silloissa ja vesistöalituksissa

Kandidaatintyö Teräsrungon mallinnus Modelling of a steel frame

Oheismateriaalin käyttö EI sallittua, mutta laskimen käyttö on sallittua Vastaukset tehtäväpaperiin, joka PALAUTETTAVA (vaikka vastaamattomana)!

MAA7 Kurssikoe Jussi Tyni Tee B-osion konseptiin pisteytysruudukko! Kaikkiin tehtäviin välivaiheet näkyviin! Laske huolellisesti!

HTT- ja TT-LAATTOJEN SUUNNITTELUOHJE

Johdatus materiaalimalleihin

Ontelolaattojen suunnittelu

NCCI 2 päivitys ja ajankohtaista betonirakenteista

Jigi Betonipalkin ja -pilarin laskennan kuvaus

MEKA PRO OY ALUMEK 75

KERTAUSHARJOITUKSIA. 1. Rationaalifunktio a) ( ) 2 ( ) Vastaus: a) = = 267. a) a b) a. Vastaus: a) a a a a 268.

Fluidi virtaa vaakasuoran pinnan yli. Pinnan lähelle muodostuvan rajakerroksen nopeusjakaumaa voidaan approksimoida funktiolla

Hiukkaskoko maks. 5 µm. Mäntään kohdistuvan voiman mittapaine 6,3 bar. Materiaalit:

SUPER TT-, TT- JA HTT -LAATAT

Saumattomat betonilattiat suunnittelu ja toteutus. Betonipäivät 2010 Casper Ålander

MUODONMUUTOKSET. Lähtöotaksumat:

Luku 5. Rakenneanalyysi.

LEPO-tasokannakkeet KÄYTTÖ- ja SUUNNITTELUOHJE

Kuva 1. LL13 Haponkestävä naulalevyn rakenne.

Sisällys. Luennoitsijan teksti. Johdanto

Exam III 10 Mar 2014 Solutions

2 LUJUUSOPIN PERUSKÄSITTEET Suoran sauvan veto tai puristus Jännityksen ja venymän välinen yhteys

TEKNINEN TIEDOTE LATTIARAKENTEET

TESTAUSSELOSTE Nro VTT S JOKKE parvekelasien tuulenpaineen, pysty ja vaakasuoran pistekuorman sekä iskunkestävyyden määrittäminen

Teräsbetonipaalujen kantavuus

Raportti HIF_SS 1/ 10, Syrjälä Seppo/Kari Rantakylä 1(5)

Lataa Suurten kaupunkien terveydenhuollon kustannukset vuonna Teija Mikkola. Lataa

Kuormitukset: Puuseinärungot ja järjestelmät:

SISÄLTÖ Venymän käsite Liukuman käsite Venymä ja liukuma lujuusopin sovelluksissa

Lineaarialgebra MATH.1040 / voima

SSAB RRs-paalut RR-PAALUTUSOHJE, MITOITUSTAULUKOT

2. harjoitus - malliratkaisut Tehtävä 3. Tasojännitystilassa olevan kappaleen kaksiakselista rasitustilaa käytetään usein materiaalimalleissa esiintyv

Ax 0 mm Bx mm Cx 1800 Ay 0 mm By mm Cy 0

1 (16) Betoniyhdistyksen käyttöseloste BY 5 B Nro 354 UFO lävistysvahvike Käyttöohje Liite 1. Sisällysluettelo

Transkriptio:

P u t k i k a n n a k k e e n m a s s o j e n v e r t a i l u Laskentaraportti 8.6.2017

2 (12) SISÄLLYSLUETTELO 1 EN 1.4404 putkikannakkeen kapasiteetti... 4 1.1 Geometria ja materiaalit... 4 1.2 Verkotus... 5 1.3 Kuormitus ja reunaehdot... 6 1.4 Tulokset... 7 2 EDX2304-kannakkeen uusi profiili edellisen analyysin murtokuormalla... 8 2.1 Geometria ja materiaalit... 8 2.2 Verkotus... 9 2.3 Kuormitus ja reunaehdot... 10 2.4 Tulokset... 10 3 Yhteenveto, vertailu... 11 ESPOO HELSINKI KUOPIO OULU PORI TAMPERE TURKU p. 0207 911 888, www.ains.fi

3 (12) Putkikannakkeen massojen vertailu Laskentaraportti Laskentaraportissa on esitetty kahden eri materiaalista tehdyn putkikannakkeen vertailu. Materiaaleina on käytetty austeniittista terästä EN 1.4404 ja Duplex-terästä EDX 2304 (EN. 1.4362). Kuormituksena käytettiin putkikannakkeen keskelle kohdistuvaa voimaa, jota kasvatettiin, kunnes kannakkeen kantokyky menetettiin. Analyysi toteutettiin käyttäen ANSYS Mechanical R17.1 FEM-ohjelmaa. Joonas Ahopelto

4 (12) 1 EN 1.4404 putkikannakkeen kapasiteetti 1.1 Geometria ja materiaalit Geometriassa on käytetty 100x100x6 putkea. Kuva 1. Käytetty geometria. Mallissa käytettiin epälineaarista materiaalimallia EN 1.4404. Käytetty toimitettujen lähtötietojen mukaista myötölujuutta, 220 MPa. Materiaalin mitoituksellinen osavarmuus (SFS EN 1993-1-4), 1,1 on otettu huomioon myötölujuutta alentamalla. E = 200 GPa, v = 0,3 fy = 200 MPa Et = 0,5 MPa, = 8000 kg/m 3

5 (12) 1.2 Verkotus Malli on verkotettu kvadraattisella 8-solmuisella kuorielementillä. Kuva 2. Verkotus.

6 (12) 1.3 Kuormitus ja reunaehdot Kannatinta kuormitettiin vaakaputken keskeltä särmistä. Kuormaa lisättiin, kunnes rakenteen kapasiteetti saavutettiin. Suhteellisen ajan (kuormituksen) arvo t = 1 vastaa 1 kn kuormitusta. Kuva 3. Kuormitus. Kannatin tuettiin toisen pystyputken yläpäästä jäykällä fixed supportilla, ja toisen pystyputken yläpäässä estettiin pystysuuntainen (y-suuntainen) siirtymä. uy = 0 jäykkä tuki Kuva 4. Reunaehdot.

7 (12) 1.4 Tulokset Alla on esitetty siirtymä 124 kn kuormalla, josta nähdään kannattimen murtomekanismi. Siirtymä alkaa kasvaa nopeasti noin 125 kn kuormituksen jälkeen, ja vastaava nopeutuva kasvu alkaa plastisella venymällä noin 90 kn kuormituksella. Kuva 5. Siirtymät 124 kn voimalla sekä siirtymän ja plastisen venymän vasteet kuormituksen funktiona.

8 (12) 2 EDX2304-kannakkeen uusi profiili edellisen analyysin murtokuormalla 2.1 Geometria ja materiaalit EDX2304-kannakkeessa päädyttiin 86x86x4 putkeen. Alaputken pituus ja alaputken yläpinnan etäisyys yläpään tuista pidettiin levynpaksuus huomioiden samana kuin aiemmassa analyysissä. Kuva 6. Geometria. Materiaalina käytettiin EDX2304-duplexia (EN 1.4362), jonka myötölujuus on annettujen lähtötietojen mukaisesti 500 MPa. Standardin SFS EN 1993-1-4 mukainen materiaalin osavarmuus 1,1 otettiin huomioon myötölujuutta alentamalla. Epälineaarisen materiaalimallin parametrit: E = 200 GPa, v = 0,3 fy = 454,5 MPa Et = 0,5 MPa, = 7800 kg/m 3

9 (12) 2.2 Verkotus Malli on verkotettu kvadraattisella 8-solmuisella kuorielementillä.

10 (12) 2.3 Kuormitus ja reunaehdot Kuormitus ja reunaehdot ovat samat kuin edellisessä analyysissä. 2.4 Tulokset Kuva 7. Siirtymä 137,5 kn kuormalla murtomekanismin havainnollistamiseksi sekä siirtymän ja plastisen venymän käyrät kuormituksen funktiona.

11 (12) 3 Yhteenveto, vertailu Alla on esitetty samaan kuvaajaan piirrettynä sekä EN 1.4404 että EDX 2304 terästen plastisen venymän ja siirtymän vasteet. Duplex-kannakkeen siirtymät kasvavat pienemmästä poikkileikkauksesta johtuen austeniittista kannaketta nopeammin, kunnes austeniittisen kannakkeen kantokyky saavutetaan. Plastinen venymä kasvaa EDX 2304 -kannakkeessa hitaammin kuin EN 1.4404 -kannakkeessa. Tulosten perusteella käytetty 86x86x4 Duplex-kannakkeen poikkileikkaus kestää vähintäänkin yhtä paljon kuormitusta kuin austeniittisesta teräksestä tehty 100x100x6 kannatin. Kuva 8. Austeniittisen ja Duplexista tehdyn kannakkeen plastisen venymän ja siirtymän vasteet. EN 1.4404 -kannakkeen massa on 56,057 kg, ja EDX 2304 -kannakkeen massa on 31,479 kg. Siten Duplexia käyttämällä saadaan tässä esimerkkitapauksessa 43,84 % kevyempi rakenne, kun taipumia ei rajoiteta, ja Duplexilta vaaditaan vähintään yhtä hyvä plastisen venymän vastekäyrä.

12 (12) Jos Duplex-kannakkeen annetaan plastisoitua pienemmällä kuormalla kuin austeniittinen kannake, ja tarkastellaan vain kannakkeen rajakuormaa, voidaan hyödyntää noin 15 % lisäkapasiteetti Duplexilla. Tämä lisäkapasiteetti näkyy hyvin siirtymäkuvaajan loppuosasta, jossa austeniittisen kannakkeen siirtymät alkavat kasvaa lähes pystysuorasti (rajakuorma saavutetaan) ennen Duplex-kannakkeen vastaavaa siirtymien nopeaa kasvua. Myös analyyttinen poikkileikkaustarkastelu plastisesta momenttikapasiteetista osoittaa saman.