Beregningsmetoder for betongskall

Abstract

Hensikten med oppgaven er å presentere og vurdere beregningsmetoder for skallkonstruksjoner i betong.

Oppgaven studerer klassisk teori for aksesymmetriske skall som sylinderskall, kuleskall og sirkulære plater, og presenterer analytiske beregningseksempler der teorien er benyttet. Eksemplene omhandler sylindriske beholdere med plate- og kuletak, og sylindriske skalltak-konstruksjoner med og uten randbjelker.

Det er gjennomført analyser i FEM-programvaren DIANA hvor utgaven har et begrenset antall elementer til rådighet per modell. Analysene er gjennomført i de samme beregningseksempler som for analytisk løsning og i andre relevante eksempler av skallkonstruksjoner. Resultatene fra de ulike beregningsmetodene sammenlignes og det diskuteres krav til elementmodell for å oppnå tilfredsstillende resultater. Det er gjennomført både lineære og ikke-lineære analyser, der armering er inkludert i den ikke-lineære analysen. Den dimensjonerte armeringen er basert på resultater fra den lineære analysen og gjeldende regelverk.

I arbeidet er det generelt funnet godt samsvar mellom analytiske resultater og resultater hentet fra FEM-analysene. Det konkluderes med at elementtype og elementstørrelse har betydning for nøyaktighet i resultatene og det observeres konvergens for økende antall elementer i modellen. En nærmere studie med ulik elementinndeling viser at en differensiert inndeling med flere elementer i områder der endringene i lastvirkningene er store, er fordelaktig der en ønsker en effektiv bruk av tilgjengelige elementer.

I de ikke-lineære analysene oppstår det ulike bruddtyper ved de forskjellige beregningseksemplene. Det observeres flytning i armering, trykkbrudd og skjærbrudd.