| dc.description.abstract | Et momentbelastet knutepunkt av hulprofil med påsveiset endeplate undersøkes med tanke på kapasitet og stivhet. Knutepunktet er festet med to skruer. For enkelhets skyld betraktes forbindelsen som en søylefot uten aksiallast. Det gjøres undersøkelser på tre ulike søyleføtter, der endeplatens geometri varieres. Den ene geometrien er undersøkt via laboratorieforsøk og håndberegninger ved en tidligere anledning. De to andre geometriene får henholdsvis tynnere endeplate og større avstand mellom hullene. I tillegg til laboratorieforsøk og håndberegninger, analyseres geometriene numerisk i elementmetodeprogrammet Abaqus. En basismodell utvikles, etter et parameterstudie, til en hovedmodell. Resultatet fra den numeriske analysen sammenlignes med det tidligere utførte forsøket, og vurderes som tilstrekkelig godt nok. Deretter modifiseres hovedmodellen til de andre geometriene, der resultatene gir en pekepinn på hva som kan forventes i forsøkene.
I laboratoriet utføres det forsøk med hver av de tre geometriene. De testes ved bøyning om sterk og svak akse, der knutepunktet bøyes i hver retning om begge aksene. Av praktiske årsaker monteres prøvene som en utkraget bjelke på en stiv bakplate, der det legges på vekter med en oppmålt momentarm. Det utføres serier med på- og avlasting, med økende makslast, for å finne stivhet. For å finne kapasitet, blir det lastet på vekter så langt det praktisk lar seg gjøre. Det gjennomføres deretter håndberegninger med bakgrunn i resultatene fra laboratoriet. Det blir benyttet allerede eksisterende analytiske modeller, i tillegg til at forslag til nye modeller blir presentert. Modellene tar utgangspunkt i allerede eksisterende regelverk i Eurokoden. Til slutt evalueres de numeriske og analytiske modellene opp mot laboratorieresultatene.
Ved håndberegning er det ved hjelp av flytelinjeteori laget formler som er enkle å bruke, men ved numerisk analyse og laboratorieforsøk må grafer etableres og tolkes. I denne rapporten er momentkapasiteten satt til momentpåkjenningen ved henholdsvis analysens og forsøkets slutt, med en tilhørende rotasjon rundt 0,1 radianer. For de numeriske analysene tilsvarer det 4-5 ganger elastisk deformasjon for bøyning om svak akse, og 8-10 ganger for sterk akse. I laboratorieforsøkene viser det seg å tilsvare rundt 7-10 ganger elastisk deformasjon. Felles for alle tre geometriene er at Abaqus overestimerer kapasiteten med 10-25% ved bøyning om svak akse. Også håndberegningene overestimerer kapasiteten for svak akse i forhold til forsøkene. Resultatene samsvarer bedre for bøyning om sterk akse.
Tendensen er at resultatene fra Abaqus og laboratoriet sammenfaller godt ved lav momentpåkjenning, men at flytepunktet er lavere i laboratorieforsøkene. De numeriske analysene gir et tydelig lineært elastisk område, mens responsen i praksis krummer mer fra starten av. Dette gjør det vanskelig å sammenligne stivhet, som i stor grad avhenger av tilnærmingen man bruker, spesielt for laboratorieforsøkene. Det konkluderes med at stivheten i Abaqus er noe høyere, inntil 40%. Håndberegningene gir stivheter som er enda høyere. | |
