Teräshallin alustava rakennesuunnittelu
Siivola, Sami (2018)
Siivola, Sami
Savonia-ammattikorkeakoulu
2018
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201805219247
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201805219247
Tiivistelmä
Opinnäytetyön aiheena oli teräsrunkoisen konepajahallin alustava rakennesuunnittelu. Hallin leveys on 31 m, pituus 48,5 m ja vapaa korkeus 7 m. Kantava runko koostuu teräspilareista ja teräsprofiileista kootuista kattoristikoista. Työssä suunniteltiin rungon jäykistystapa, laskettiin kuormat ja mitoitettiin keskeiset ranneosat. Jäykistystapana vertailtiin levy- ja mastopilarijäykistystä. Keskeisenä tavoitteena oli tehdä tilaajalle konepajahallin rakennemalli.
Aluksi halli mallinnettiin Tekla Structures -ohjelmalla, jossa luotiin rakennemallin analyysimalli. Se muutettiin FEMDesignissa avattavaan struxml-muotoon Tekla StruXML Export -työkalulla. Seuraavaksi laskettiin rakenteisiin kohdistuvat omapainosta, lumesta, tuulesta ja nosturista aiheutuvat kuormat. Tämän jälkeen laskettiin levyjäykistyksessä päätyseinien vinositeiden kautta perustukselle välittyvät voimat. Lopuksi rakenneosat mitoitettiin FEM-Design 17 3d Structure -ohjelmassa levy- ja mastopilarijäykistyksellä. Mitoituksen tulokseksi saadut profiilit päivitettiin malliin.
Lopputuloksena valmistui konepajahallin 3d-malli. Hallin pituus johtaa siihen, että levyjäykistyksellä päätyseinien vinositeiden kautta perustukselle välittyy suhteellisen suuri voima. Tämä pyrkii nostamaan perustuksen ylös, jolloin omapainot eivät riitä pitämään perustusta paikoillaan. Johtopäätöksenä todettiin että, suositeltava jäykistystapa kyseiseen kohteeseen on mastopilarijäykistys. Raportista selviää myös, miten Tekla-malli viedään FEM-Design -ohjelmaan.
Aluksi halli mallinnettiin Tekla Structures -ohjelmalla, jossa luotiin rakennemallin analyysimalli. Se muutettiin FEMDesignissa avattavaan struxml-muotoon Tekla StruXML Export -työkalulla. Seuraavaksi laskettiin rakenteisiin kohdistuvat omapainosta, lumesta, tuulesta ja nosturista aiheutuvat kuormat. Tämän jälkeen laskettiin levyjäykistyksessä päätyseinien vinositeiden kautta perustukselle välittyvät voimat. Lopuksi rakenneosat mitoitettiin FEM-Design 17 3d Structure -ohjelmassa levy- ja mastopilarijäykistyksellä. Mitoituksen tulokseksi saadut profiilit päivitettiin malliin.
Lopputuloksena valmistui konepajahallin 3d-malli. Hallin pituus johtaa siihen, että levyjäykistyksellä päätyseinien vinositeiden kautta perustukselle välittyy suhteellisen suuri voima. Tämä pyrkii nostamaan perustuksen ylös, jolloin omapainot eivät riitä pitämään perustusta paikoillaan. Johtopäätöksenä todettiin että, suositeltava jäykistystapa kyseiseen kohteeseen on mastopilarijäykistys. Raportista selviää myös, miten Tekla-malli viedään FEM-Design -ohjelmaan.