Ersättande element för traditionella fackverk i global analysmodell

Abstract

Detta examensarbete har utförts åt Nordec Oy. Syftet har varit att optimera globala analysmodeller genom att ersätta traditionella fackverk med en förenklad lösning i form av en enkel profil. Konstruktioner såsom transportterminaler, affärscentrum, lagerbyggnader och liknande konstruktioner innehåller ofta ett stort antal fackverk i takkonstruktionerna. Detta belastar beräkningsprogrammen och kan även fördröja dimensioneringsprocessen.

Den enkla profilen bör ha egenskaper som korrelerar med de på förhand dimensionerade traditionella fackverket. Dessa egenskaper är nedböjning, tröghetsmoment kring y-axeln och även den totala massan.

Arbetet erbjuder även en introduktion för nybörjare i FEM-programmet SCIA Engineer, som baserar sig på utgångsanvändargränssnittet. Introduktion behandlar de hur man startat ett nytt projekt, hur man hittar och använder de vanligaste egenskaperna och hur man gör enkla analyser.

Även en redogörelse för hur en projekteringsprocess kan se ut för ett projekt som involverar dimensionering, tillverkning och montage av en stålstomme behandlas i arbetet. Redogörelsen beskriver kort de olika skeden som behandlas i kronologisk ordning.

Tämä opinnäytetyö on laadittu Nordec Oy:lle. Tarkoitus on ollut optimoida globaalit laskentamallit vaihtamalla perinteiset ristikot yksinkertaisempiin elementteihin. Kuljetusterminaalit, kauppakeskukset, varastorakennukset ja samankaltaiset rakennukset vaativat usein ison määrän ristikoita kattorakenteissa. Tämä johtaa siihen, että laskentaohjelmat kuormittuvat turhaan paljon, mikä voi johtaa viivästyksiin mitoitusprosessissa.

Uuden elementin ominaisuudet on oltava mahdollisimman samankaltaisia verrattuna mitoitettuun perinteiseen ristikkoon. Oleelliset ominaisuudet ovat taivutus, neliömomentti Y-akselin suhteen ja lopuksi kokonaismassa.

Opinnäytetyö tarjoaa myös esittelyn uusille käyttäjille FEM-ohjelma SCIA Engineeristä, joka perustuu peruskäyttöliittymään. Esittely, joka voi toimia manuaalina, käsittelee uuden projektin avaamista, miten perusominaisuudet löydetään ja käytetään, ja miten yksinkertaiset analyysit toteutetaan.

Mahdollinen suunnitteluprosessi, projekti ja sen mitoitus, valmistus ja asennus on kuvattu lyhyesti aikajärjestyksessä.

This Bachelor’s thesis has been made for Nordec Oy. The objective has been to optimize the global analysis models by substituting the traditional trusses to simpler elements. Transportation terminals, shopping malls, warehouse buildings and similar buildings often requires a large number of trusses in the roof structure. This put a lot of pressure on the analysis software which can delay the design process.

The new element must have properties that correlate with the properties of the predesigned traditional truss. These properties are translation, moment of inertia around the Y-axis and finally the total mass.

The thesis also includes the creation of an introduction to the FEM-software SCIA Engineer for amateurs, based on the standard user interface. The introduction, which can be used as a manual, describes how to create a new project, how to find and use the most common commands and properties and how to maneuver simple analysis.

The process in project business is also described for when the project includes the design, manufacturing, and installation of a steel frame. The processes are summarized and described in chronological order.