Non-linear cross-sectional analysis of concrete shells

Abstract

Denne oppgaven omhandler å utvikle et dataprogram som iverksetter iterasjonsmetoden. Iterasjonsmetoden er en ikke-linear numerisk beregningsmetode som beregner kapasiteten i armerte betongskall. For at det skal være enkelt å bruke programmet, en brukermanual er laget. Teorien og derivasjon av iterasjonsmetoden er først presentert. Dessuten, er det tatt en gjennomgang av materialer brukt in armert betongskall (armering og betong) og tilsvarende materialmodellene er utført. Valget av materialmodeller har en stor innvirkning på resultatet av dataprogrammet. Iterasjonsmetoden er dermed utviklet videre for å utvidet den til beregning av bjelker og søyler. Hovedhensikten med oppgaven er å lage og utvikle et brukervennlig dataprogram som regner riktig armerte betongskall, -bjelke og -søyle, i henhold til iterasjonsmetoden. For å forsikre at dataprogrammet regner riktig, resultater hentet fra dataprogrammet er sammenlignet med resultater fra håndberegninger og et godkjent dataprogram. Det finnes, i noen tilfeller, relativt lite avvik, men disse kan forklares med at iterasjonsmetoden er en tilnærming og ikke 100% nøyaktig. Sammenligningene viser at resultatene fra dataprogrammet er i samsvar med resultatene fra håndberegninger og det godkjente dataprogrammet.

This thesis deals with the development of a computer program that implements the iteration method. The iteration method is a non-linear numerical method used to calculate the capacity of reinforced concrete shells. A user manual is prepared to make the program more accessible to users. The theory behind the iteration method and its derivation are presented. Moreover, a detailed study of the materials used in a reinforced concrete shell (reinforcement steel and concrete) and corresponding material models is conducted. The choice of material models has a considerable impact on the results of the computer program. The iteration method procedure is then further developed to expand its application to calculate beams and columns. The primary purpose of the thesis is to develop a user-friendly computer program that uses the iteration method correctly in the calculation of reinforced concrete shells, beams, and columns. To ensure that the program gives correct results, results obtained by the program are compared to results from hand calculations and an approved computer program. There are, in some cases, relatively small differences, but they can be explained by the fact that the iteration method is an approximation and not 100% accurate. The comparisons show that the results from the program are consistent with the hand calculations and the approved computer program.