Beregningsmetoder for armerte betongskall

Abstract

Skallkonstruksjoner er en blanding av skiver og plater. De har liten tykkelse i forhold til utbredelse, og er påkjent av lastvirkninger både i planet (skivevirkning) og på tvers (platevirkning). På grunn av alle lastvirkningene er det komplisert å håndregne eksakt på slike konstruksjoner.

Denne oppgaven tar for seg beregningsmetoder for armerte betongskall. Hovedfokuset ligger på: Sandwichmetoden som egner seg til dimensjonering og iterasjonsmetoden som egner seg til kapasitetskontroll av skallelementer.

Sandwichmetoden baserer seg på at betongskallet deles i tre vertikale lag hvor topp- og bunnlaget tar opp membrankreftene, mens midtlaget tar opp tverrskjæret. Dette er ikke ulikt tankegangen med I-bjelker hvor flensene tar trykk/strekk og steget tar skjær. Iterasjonsmetoden bruker iterasjon for å få med betongens ikke-lineære materialoppførsel og beregner utnyttingsgrader basert på gitte materialer, last, tverrsnitt og armeringsmengder.

Et beregningsprogram er utviklet i Java basert på disse metodene. Programmet bruker sandwichmetoden til å beregne en startarmering. Denne armeringsmengden er i mange tilfeller konservativ og utnyttingsgrader beregnes ved hjelp av iterasjonsmetoden. Utnyttingsgradene kan brukes til optimering av armeringsmengdene. Begge metodene kan også brukes hver for seg.