Värähtelevän teräsrakenteen suunnittelu

Abstract

Opinnäytetyössä selvitettiin teräksisen värähtelevän välipohjan mitoitusta ja tutustuttiin tärinän vaikutukseen teräksisessä rakenteessa. Opinnäytetyössä käydään läpi todellisen ja olemassa olevan kohteen käyttäytymistä rakenteiden värähdellessä ja pyritään löytämään paras mahdollinen ratkaisu värähtelyjen hallintaan.

Välipohjien värähtelytarkastelut toteutetaan yleensä tietokoneavusteista FEM -laskentaa käyttäen, mutta suunnittelijan on silti osattava ymmärtää värähtelyä ja siihen liittyvää tietoa osatakseen tulkita saadun lujuusanalyysin tuloksia.

Opinnäytetyössä pyritään löytämään ratkaisuja kohteen ongelmiin vertailemalla keskenään ongelmaan soveltuvia erilaisia rakenteellisia vaihtoehtoja ja sitä kautta löytämään kohteeseen paras ratkaisu. Menetelmiä ongelmien ratkaisuihin etsittiin kirjallisuuslähteistä, kuten valmistajien, asiantuntijoiden ja alan järjestöjen julkaisuista sekä ajankohtaisista Eurokoodeista. Tiedonhaun yhteydessä huomattiin, että kattavimmat ja syventävimmät lähteet värähtelyn tarkasteluun löytyvät ulkomaisista lähteistä. Esimerkiksi Iso-Britanniassa aihetta ollaan alan järjestöjen kautta tutkittu syvällisemmin.

Opinnäytetyön lopputuloksena voidaan todeta, että värähtelevän teräsrakenteen suunnittelussa on ymmärrettävä värähtelyn vaikutukset rakenteelle, mutta osattava kuitenkin varautua niihin asianmukaisesti.

The purpose of this thesis was to investigate design of a steel floor for vibrations and to familiarize with the effects of shaking on steel constructions. This thesis is built around investigating shaking of an existing structure and to control the shaking of the structure by choosing best possible solution.

Vibration analysis for floor structures is usually done with computer assisted FEM -based program. Still, the designer of the construction, must understand how vibrations act and has to know how to use the information given from the program so he/she can profit from the vibration analysis.

In this thesis obstacles are encountered by comparing different structural solutions fitting the obstacle to find the best possible solution. Different solutions are found in different literature sources such as: publications of manufacturers, professionals or associations from line of business and Eurocodes. During information retrieval it was noticed that the most reliable and comprehensive sources for floor vibrations were found abroad. For example, in Great Britain floor vibrations are much more closely inspected because of the associations from line of business.

For the conclusion it can be said that designing of vibrating steel construction requires understanding of what the vibrations may do to the structure and ability to anticipate possible damage properly.