| dc.description.abstract | SAMMENDRAG:
Denne masteroppgaven inngår som en del av forskningsprosjektet DynaTTB, som skal kartlegge dempingsegenskaper for høyhus i tre. Opprinnelig tilhørte denne oppgaven arbeidspakke 2, som omhandler eksperimentelle forsøk på komponenter av tre. I denne oppgaven ble det gjort omfattende dynamiske forsøk på et komposittdekke som var fritt opplagt i hjørnene. Etter innhenting av måledata ble det beregnet demping på hele tre ulike måter.
Arbeidet med denne avhandlingen ble en videreføring av arbeidet gjort i prosjektoppgaven foregående høst, der de dynamiske egenskapene til et annet gulv ble evaluert. Det ble tidlig modellert enkle Abaqus-modeller og gjort innledende forsøk med slaghammer (engelsk: modal hammer/impact hammer) som et grunnlag for videre forsøk og modellering.
Tredekket ble modellert med S4R-skallelementer i Abaqus/CAE. Det ble også antatt fullt samvirke mellom bjelkestegene og topp- og bunnplate. Disse analysene ga resultater som stemte veldig godt med laboratorieresultatene for første og andre mode. Siden protokollen i laboratorieforsøkene var å tilføre masse på midtspenn av dekket og gjøre dynamiske forsøk for alle massetrinn ble også denne metodikken implementert i Abaqus. For økt masse beregnet modellen korrekte egenfrekvenser for første og andre mode, mens presisjonen ble betydelig lavere for høyere moder. For analyse av steady state-akselerasjoner under tvungne vibrasjoner ga Abaqus-analysen også rimelig gode resultater.
Fra forsøk med ANCO-vibrator ved belastning på resonans med første egenfrekvens ble demping beregnet fra logaritmisk dekrement og kurvetilpasning på frekvens-respons-funksjonen. Dette ga dempingsverdier mellom 0,48 % og 0,95 %. De dempede frie vibrasjonene viste tegn til minkende demping for økt masse, samt tydelig minkende demping for minkende akselerasjonsamplituder. Dempingstallene for tvungne vibrasjoner varierte mer, men viste ingen klare tendenser i retning av masse- eller amplitudeavhengighet. Forsøk med slaghammer ga konsekvent demping mellom 0,62 % og 0,68 % for første mode, og økende demping for høyere moder. For slaghammer var det kun en av fire egenfrekvenser under 50 Hz som hadde økt demping for økende masse. Samtidig var det kun første og andre egenfrekvens som minket med økt masse på midtspenn. Funnene fra dette arbeidet stemte godt overens med tidligere arbeid utført på det samme gulvet i 2017.
Basert på erfaringer fra dette arbeidet og protokollen benyttet for de eksperimentelle forsøkene ble det utarbeidet et forslag til prosedyre for lignende forsøk i fremtiden | |
| dc.description.abstract | This Master’s Thesis is a part of the research project DynaTTB, which aims to better understand damping of high-rise timber buildings. This thesis originally belonged to work package 2, which contains experimental research on components and assemblies of timber. During the work with this thesis extensive dynamic experiments were carried out on a composite floor, simply supported in all corners. Subsequently, three methods for calculating damping was applied.
During the Project Thesis the previous semester, a dynamic analysis of another wooden composite floor was carried out. Due to earlier experiences gained through the Project Thesis, simple Abaqus models and initial experiments with the impact hammer was executed to form a foundation for further work.
The timber floor was modelled with S4R shell elements in Abaqus/CAE. Furthermore, it was assumed full composite action between the webs and the flanges. For the first and the second modes of vibration the Abaqus models showed good agreements with the experimental results. During the lab experiments mass was added to the midspan of the floor, and therefore this method was implemented in Abaqus. For the increased mass the first and second eigenfrequency was calculated with good precision, whereas the precision decreased significantly for higher modes. The analysis of steady state accelerations under forced vibrations also showed satisfactory results.
From the experiments with the ANCO vibrator loading at resonance with the first eigen-frequency, damping was calculated from both logarithmic decrement and a curve fit on the frequency response function. This revealed damping values between 0,48 % and 0,95 %. The damped free vibrations showed signs of decreasing damping for increased mass, and clear signs of smaller damping for smaller amplitudes of acceleration. During forced vibrations, the damping had bigger deviations but revealed no clear dependency on neither mass nor acceleration amplitudes. For the Modal Hammer, a damping ration between 0,62 % and 0,68 % was measured for the first mode, with increasing damping for higher modes. Only one out of four eigenfrequencies below 50 Hz got higher damping for increased mass. At the same time, only the first and the second eigenfrequency were decreasing for increased mass. These findings correspond well with the previous work carried out in 2017.
Based on the experiences from this experimental work, a procedure for future work is proposed | |
