Oppførsel til avstivet platefelt i aluminium Laster i og ut av planet

Abstract

Det er tidligere gjort numeriske analyser og en undersøkelse for en gulvkonstruksjon i aluminium fra Oseberg Sør-feltet. Gulvkonstruksjonen bestod av ekstruderte aluminiumsprofiler og det var av interesse å se hvordan en aksiallast tvers på stiverretningen kombinert med jevnt fordelt flatelast virket på dekket.

Det har vist seg å eksistere lite regelverk i aluminiumsstandarden prEN 1999-1-1 for aksiallast (i planet) på tvers av stiverne. Det har derfor kommet en ny interaksjonsformel som er undersøkt. Denne formelen viste seg å være veldig konservativ for dekker med korte spenn. Ved å øke lengden treffer formelen ganske godt for kombinasjon av aksiallast tvers på stiverretningen i planet og flatelast ut av planet.

Ved hjelp av Abaqus ble det utført flere numeriske analyser på dekket for å kunne sammenligne med interaksjonsformelen. Det modellerte dekket representerer et større konstruksjonselement med flere enn fem sammensveisede profiler. Det modellerte dekket representerer et utsnitt av flere sammensveisede profiler. Ved å variere dekkets initielle eller opprinnelige formfeil, og sette på imperfeksjoner i form av knekkmoder ble det mulig å sammenligne flere ulike type tilfeller med interaksjonsformelen.

Problemet med interaksjonsformelen er at aluminiumstandarden ikke viser til hvordan man skal regne ut reduksjonsfaktoren for bøyeknekking for aksialbelastning tvers på stiverene. Den faktoren må derfor tilpasses. Løsningsmetoden var å anta at dekket ikke hadde stivere og ved hjelp av en interaksjonsformel mellom søyle- og plateknekking i prEN 1993-1-5, var mulig å regne den ut. Formelen tar heller ikke med torsjonsstivhetsbidraget fra stiverene.

It is previously performed numerical analyses, one of which comprised flooring aluminium constructions at Oseberg Sør-feltet. The flooring construction comprised extruded aluminium profiles, and of great interest to inspect the transverse in plane load on the edge off the deck combined with out of plane loading.

It has proved to be limited regulations concerning transverse load across the stiffeners. Therefore, it has been developed a new formula for interactions that is currently being tested. This formula is highly conservative on decks with short span. By increasing the length, the combination off transverse and lateral loading suits much better.

By using Abaqus, it was conducted numerious analyses on deck in order to compare this with the interaction method. The models had varying length, and the width was held constant. The deck represented a section of many pre-welded profiles. By varying the decks initial shape, and insert imperfections in terms of buckling modes, it proved some possibilities to compare a variety of cases using the formulae for interactions.

The problem with the formula for interactions is that prEN 1999-1-1, the aluminium standard, does not show how to calculate the reduction factor for flexural buckling. Therefore, this factor must be adjusted accordingly. The solution was to neglect the stiffeners by using a formula for interactions between column and plate behaviour in prEN 1993–1-5, and thus it was possible to calculate further. However, the formula does not take the torsional stiffness contribution from the stiffeners into account.