SSAB FrameCalc ja SSAB High Strength Structural Hollow Sections Handbook, tutkimustuloksista käytännön sovelluksiin Jussi Minkkinen, SSAB, TUT
SSAB:n putkituotteet teräsrakentamiseen 3
SSAB:n rakenneputket teräsrakentamiseen SSAB Domex Tube Teräslajit S355 S550 SSAB Domex Tube Double Grade vakiotuote Yksi putki, kaksi EN 10219 terästä (S355, S420) Perustuote rakentamiseen CE merkittyjä Strenx Tube Strenx Tube 700 MH/MLH erittäin luja, erinomainen käytettävyys ja iskusitkeys. CE merkintä saatavilla. Strenx Tube 900/960 MH ultraluja putki erikoisprojekteihin. 4
SSAB:n lisätakuut Aina EN 10219 mukainen Täyttää aina lisäehdon nurkkaan hitsattavuudesta CE merkintä mahdollinen aina teräslajiin Strenx Tube 700 saakka Parannettu nurjahduskestävyys voidaan hyödyntää nurjahduskäyrää b teräslajeilla SSAB Domex Tube 355 Strenx Tube 700 Aina standardia parempi iskusitkeys sekä seinämänvahvuuden toleranssi 5
Mittavalikoima, tarkempi listaus ssab.com SSAB Domex Tube Double Grade Shape SSAB Domex Tube 500 MH Shape Outside dimensions, mm Outside dimensions,mm Wall thickness, mm Circular 33.7 323.9 2.0 12.5 Square 30 x 30 300 x 300 Rectangular 40 x 20 400 x 200 Wall thickness, mm Circular 26.9 323.9 2.0 12.5 Square 25 x 25 300 x 300 Rectangular 40 x 20 400 x 200 2.0 12.5 2.0 12.5 2.0 12.5 2.0 12.5 Strenx Tube 700 MH/MLH Shape Outside dimensions, mm Strenx Tube 900 MH Wall thickness, mm Circular 33.7 323.9 2.0 10.0 Square 30 x 30 300 x 300 Rectangular 40 x 20 400 x 200 Shape Outside dimensions, mm 2.0 10.0 2.0 10.0 Wall thickness, mm Circular 60.3 244.5 3.0 6.0 Square 50 x 50 200 x 200 Rectangular 60 x 40 250 x 150 3.0 6.0 3.0 6.0 6
SSAB High Strength Structural Hollow Sections Handbook 7
8
Tutkimuksesta tukea suunnitteluun Korkealujuusteräksien (HSS) käyttöä rakentamisessa on tutkittu tuoreeltaan eri EU-hankkeissa Monet tulokset ovat rohkaisevia HSS:n kannalta Keskeiset tutkimustulokset näkyvät mahdollisesti Eurokoodin seuraavassa versiossa (202N, N > 0) 9
Poikkileikkausten luokittelu EN 1993-1-1 SEMI-COMP 10
Poikkileikkausten luokittelu SEMI-COMP: Poikkileikkausluokkien rajoja on tiukennettava Luokassa 3 voidaan osittain hyödyntää plastista kapasiteettia SEMI-COMP RUOSTE: Kun f u /f y > 1.05, luokkien 1 ja 2 rajojen pitäisi olla 30ε ja 35ε Johtopäätös: jos poikkileikkausluokkien rajoja tiukennetaan kaikille teräksille, voidaan HSS luokitella muiden tapaan. 11
Hitsatut putkiliitokset EN 1993-1-12: Kun f y > 460 MPa, hitsatun liitoksen kestävyyttä on pienennettävä kertoimella 0.8. RUOSTE: Kun f y = 500 MPa, pienennyskerrointa ei tarvita! Kun f y = 700 MPa, sopiva pienennyskerroin on 0.9 Täysin lujan pienahitsin a-mittaa voidaan pienentää selvästi a/t f y EN 1993-1-8 RUOSTE 500 1.61 1.0 700 1.65 1.2 12
Nurjahdusmitoitus EN 1993-1-1: Kylmämuovatuille rakenneputkille käytetään nurjahduskäyrää c. RUOSTE: Kylmämuovatuille rakenneputkille voidaan käyttää nurjahduskäyrää b, kun f y > 500 MPa HUOM! SSAB:n putkille voidaan käyttää nurjahduskäyrää b myös teräkselle S355. 13
SSAB Domex Tube 235 SSAB Domex Tube 355 Pohjautuu: Eurocode 3 EN 1090 EN 10219 Rajoittuu max S460 > Kirjan scope max S460 SSAB Domex Tube Double Grade SSAB Domex Tube 460 SSAB Domex Tube 550 SSAB Strenx Tube 700 SSAB Strenx Tube 900 SSAB Strenx Tube 960 Pohjautuu samoihin standardeihin, mutta niitä täydennetään omilla, tutkimustuloksiin perustuvilla suunnittelusäännöillä Soveltuu käytettäväksi SSAB:n putkilla 14
Sisältö SSAB High Strength Structural Hollow Sections 2017 (Tuote) 1. SSAB s Cold-Formed Structural Hollow Sections (Valmistus) 2. Fabrication of Steel Structures Using High-Strength Steel Hollow Sections (Design) (Design) (Design) (Design) (Design) 3. Cost and Embedded Emissions 4. Hss Tubular Frame Modelling 5. Resistance of Hollow Section Structures 6. Design of Hollow Section Joints 7. Design of Trussed Portal Frame 8. Annexes (Cross-sectional properties & resistance, buckling tables for S355- S700) 15
Uudet suunnittelusäännöt 16
FrameCalc 17
18
FrameCalc - kehitysvaiheita Alkuperäinen idea: etsitään nopeasti ristikolle e d u l l i n e n t o p o l o g i a, josta suunnittelija voi jatkaa. Pohjana väitöstutkimus (MELA, 2013), joka painottuu t o p o l o g i a n o p t i m o i n t i i n. Sittemmin ohjelmaan on lisätty ominaisuuksia, joilla vähennetään suunnittelijan tekemää jälkikäsittelytyötä. 19
FrameCalc tulossa Portaalikehän mitoitusoptimointi (Diplomityö, Mika Helminen, TTY) 20
FrameCalc tulossa Ristikon geometrian optimointi (Diplomityö, Olli Lahti, TTY) 21
FrameCalc - General 22
FrameCalc - Dimensions 23
FrameCalc - Truss 24
FrameCalc - Materials 25
FrameCalc - Loads 26
Rekisteröityminen https://framecalc.ssab.com rekisteröityminen ja kirjautuminen 28
29