Spelling suggestions: "subject:"column based"" "subject:"column cases""
1 |
Design of column bases concerning bending and shear nibs / Dimensionering av pelarfötter med beaktande av böjning och dymlingKay, Rodi January 2021 (has links)
The purpose of the thesis is to find out how to design column bases with conventional methods presented by European standards and codes, but above all from the Steel Construction Institute's handbook on structural joints and compare it with finite element analyses. However, today there are no good instructions for how column bases exposed to multiaxial bending should be designed, where assumptions based on structural mechanics also was compared with computer tools. The hand calculations are made in Excel and are something Northpower Stålhallar AB has requested, which will facilitate their work with design of column bases for VKR profiles placed at the middle, along one side, and at the corner of the plate. Several examples of column bases are touched upon in the work, with different load effects, as well as different dimensions of the column base, to assess how the result is affected. Examples of a dowel's bearing capacity are also treated. Finally, the calculations do not differ significantly from the results of the FE analysis at the smaller dimensions of the column foot, and that difference lies on the safe side with both uniaxial and multiaxial bending, as well as for transverse force capacity. The deviation for multiaxial bending was considerably larger, as the calculations were based on assumptions. The problem is that when bending in two directions, it is uncertain where the pressure resultant is located as the magnitude of the bending moment significantly affects the point of attack, while for uniaxial bending it can always be assumed that it is at the flanges.For the larger dimensions, however, it was the opposite, the FE analysis was on the safe side compared to the manual calculations. This makes the result extremely uncertain. The capacity differs at different dimensions of the column foot. The conclusion is that more calculations need to be made, as only a few were examined in this thesis, but based on these results, it is not appropriate to use manual calculations if it is this uncertain. When using a shear dowel, the tensile force on the anchor rods became significantly lower for the FE analysis, this is assumed to be due to the secondary force Nsec.Ed who can be added for design, which was neglected in the manual calculations. / Examensarbetets syfte är att ta reda på hur man dimensionerar pelarfötter med konventionella metoder som ingår i europeiska standarder och föreskrifter, men framför allt från Stålbyggnadsinstitutets detaljhandbok, och jämföra det med finita elementmetoden. Idag finns det dock inga anvisningar för hur pelarfötter utsatta för fleraxlig böjning skall dimensioneras, där antaganden också jämförs med datorverktyg. De analytiska beräkningarna är framställda i Excel och MathCad och är något Northpower Stålhallar AB har efterfrågat, som skall underlätta deras arbete med dimensionering av pelarfötter för VKR-pelarprofiler placerade vid mitten, långsidan och hörnet av fotplåten.Flera exempel på pelarfötter berörs i arbetet med olika lasteffekter, samt olika dimensioner på pelarfoten, för att bedöma hur resultatet påverkas. Ett exempel på en dymlings bärförmåga behandlas också. Slutligen är det tydligt att handberäkningarna inte differerar avsevärt från resultaten av FE-analysen vid den mindre dimensionen av pelarfoten, och den skillnaden ligger på den säkra sidan för handberäkningarna vid både enaxlig och fleraxlig böjning, samt för tvärkraftskapacitet. Avvikelsen för fleraxlig böjning var dock avsevärt större, då beräkningarna var baserade på antaganden. Problemet vid böjning i två riktningar är att det är osäkert vart tryckresultanten ligger då storleken av böjningarna påverkar angreppspunkten, medan för enaxlig böjning kan man alltid anta att resultanten är vid den tryckta flänsen.Med avseende på den större dimensionen var resultatet dock tvärtom, att FE-analysen låg på den säkra sidan gentemot handberäkningarna. Det här gör slutresultatet osäkert, då kapaciteten differerar vid olika dimensioner på pelarfoten. Slutsatsen är att det definitivt behöver göras fler beräkningar, då endast enstaka fall användes vid denna rapport, men utifrån resultatet från detta arbete är det inte lämpligt att använda handberäkningar ifall det är osäkert. Gällande dimensionering av en skjuvklack blev dragkraften på grundskruvarna betydligt lägre för FE-analysen, detta antas vara på grund av den sekundära kraften Nsec.Ed som kan användas vid dimensionering, vilket försummades vid handberäkningarna.
|
2 |
Transverse force absorption in column base mounts for steel columns : Screw joints in column bases / Tvärkraftskapacitet i pelarfotinfästningar för stålpelare : Skruvförband i pelarfötterJovanovic, Dejan, Khalilov, Ruslan January 2021 (has links)
It is common to use different construction materials in combination such as concrete, steel, wood and glass in order to optimize buildings. The purpose of this is to reduce weight and increase load capacity, but it also facilitates assembly and reduces construction time. Steel column bases anchored in concrete foundations are an example of a combination of interaction nodes between steel and concrete elements. This report studies the friction between the lower edge of the base plate and the grout, which is a function of the normal force of the column. The friction that occurs between the square washer and the foot plate has also been examined as a result of the tightening moment. The work has placed great focus on discussing the advantages and disadvantages of the different methods for transverse force absorption in column bases. Delimitations have been made, the attachment of the column to the base plate has not been taken into account in this report, as this depends on which column cross section is selected and must be checked for the specific case. To arrive at the results, an in-depth literature study was conducted to gather information on the various issues and a calculation model in Excel was created. The calculation model was used to check how large the design load-bearing capacity is for transverse force absorption in a column base, but the checks were only made for non-prestressed joints. This is because prestressed joints also have other factors that affect the transverse resistance, outside the purpose and issue of the work. The Excel model is based on producing the results from calculation with nominal clamping force and comparing it with clamping force calculated with tightening torque. The results will be reported in the form of graphs and tables, where it will be possible to read the difference in the dimensioning load-bearing capacity for transverse force absorption in non-prestressed joints at nominal clamping force and clamping force calculated with tightening torque. The report shows a clear difference in results, where the nominal clamping force became significantly larger and this is supported by handbook on screw joints, as it is mentioned that “it is not possible to give an exact value of the coefficient of friction due to the large number of factors that affect ”, this means that the impact on the clamping force will be large. / Det är vanligt förekommande att man använder sig av olika konstruktionsmaterial i kombination med varandra såsom betong, stål, trä och glas för att på så sätt kunna optimera byggnader. Syftet med detta är att minska vikt och öka belastningskapacitet, men det underlättar även montaget och minskar byggtiden. Pelarfötter av stål förankrade i betongfundament är ett exempel på en kombination av samverkansknutpunkter mellan stål och betongelement. I denna rapport studeras friktionen mellan underkant fotplatta och undergjutning, som är en funktion av pelarens normalkraft. Även friktionen som uppstår mellan fyrkantsbrickan och fotplattan kommer att undersökas som ett resultat av åtdragningsmomentet. Arbetet har lagt stor fokus på att diskutera för- och nackdelar med de olika metoderna för tvärkraftsupptagning i pelarfötter. Avgränsningar har gjorts, pelarens infästning till fotplåten har inte beaktats i denna rapport, eftersom detta är beroende av vilket pelartvärsnitt som är valt och måste kontrolleras för det specifika fallet. För att komma fram till resultaten utfördes en fördjupad litteraturstudie för att samla ihop information om de olika frågeställningarna och en beräkningsmodell i Excel skapades. Beräkningsmodellen användes för att kontrollera hur stor den dimensionerande bärförmågan är för tvärkraftsupptagning i en pelarfot, men kontrollerna görs endast för icke förspända förband. Detta eftersom förspända förband även har andra faktorer som påverkar tvärkraftskapaciteten, utanför arbetets syfte och frågeställning. Excel-modellen går ut på att ta fram resultaten ur beräkning med nominell spännkraft och jämföra den med spännkraft beräknad med åtdragningsmoment. Resultaten redovisas i form av grafer och tabeller, där man kan läsa av skillnaden i den dimensionerande bärförmågan för tvärkraftupptagning i icke förspända förband vid nominell spännkraft och spännkraft beräknad med åtdragningsmoment. Rapporten visar en tydlig skillnad i resultat, där den nominella spännkraften blev betydligt större och detta stöds av handbok om skruvförband, då det nämns att “det är inte möjligt att ge ett exakt värde på friktionskoefficienten på grund av det stora antalet faktorer som påverkar”, detta medför att inverkan på klämkraften blir stor.
|
Page generated in 0.0379 seconds