haku: @supervisor Puttonen, Jari / yhteensä: 151
viite: 3 / 151
| Tekijä: | Mikonsaari, Alex |
| Työn nimi: | Rei'iteteyn ohutlevyprofiilin leikkausjäykkyys polyuretaanin sisällä |
| Shear stiffness of perforated sheet metal profile inside polyurethane insulation | |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2016 |
| Sivut: | (9) + 65 s. + liitt. 30 Kieli: fin |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Insinööritieteiden korkeakoulu |
| Oppiaine: | Rakennetekniikka (R3001) |
| Valvoja: | Puttonen, Jari |
| Ohjaaja: | Lu, Wei ; Mononen, Tarmo |
| Elektroninen julkaisu: | http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201612226291 |
| Sijainti: | P1 Ark Aalto 6236 | Arkisto |
| Avainsanat: | perforated purlin shear stiffness reduced shear modulus polyurethane-supported shear strength perforoitu orsi leikkausjäykkyys redusoitu liukumoduuli polyuretaani polyuretaanin tukema leikkauskapasiteetti |
| Tiivistelmä (fin): | Tutkimus käsittelee perforoidun ohutlevyorren leikkausjäykkyyttä polyuretaanin sisällä. Tutkimuksen aihepiiri on tärkeä, koska teräsorsin tuettu polyuretaanielementti mahdollistaa laajemman kevytelementtivalikoiman markkinoille. Orren leikkausjäykkyys vaikuttaa huomattavasti sen käyttäytymiseen käyttörajatilassa. Tutkimuksessa orren perforoidun osan leikkausjäykkyyttä on kuvattu redusoidulla liukukertoimella, Gred, ja työssä on myös määritetty leikkausjännitykselle sallittua maksimiarvoa. Tutkimuksessa tehtiin kuormituskokeita sekä käytettiin numeerista FEM-laskentaohjelmaa. Kaksi kuormituskoetta suoritettiin Hämeen ammattikorkeakoulun ohutlevykeskuksessa: pitkittäisleikkauskoe sekä lyhyen elementin taivutuskoe. COMSOL-ohjelmalla simuloitiin elementtimenetelmällä pitkittäisleikkauskoetta ja lyhyttä taivutuskoetta. Redusoidun liukukertoimen laskemiseksi on esitetty myös analyyttiset laskentakaavat ja tuloksia on verrattu toisiinsa. Tutkimuksessa havaittiin, ettei polyuretaani paranna leikkausjäykkyyttä, mutta leikkauskapasiteetin havaittiin koetulosten perusteella kasvavan merkittävästi polyuretaanin ansiosta. Syynä tähän on, että polyuretaanin ympäröimänä orren reikien välisten kannasten nurjahdus- ja kiepahduskuormat kasvavat merkittävästi. Redusoidulle liukumoduulille on kyetty saamaan tuloksia monilla eri menetelmillä ja ne ovat keskenään yhteneviä, mutta leikkauskapasiteetille saatujen tulosten hajonta on suuri ja menetelmät osoittautuivat nykyisellään huonosti soveltuviksi. Tutkimuksen tuloksia voidaan hyödyntää arvioitaessa samanlaisella perforointigeometrialla ja tutkituilla levyjen paksuusalueella (1,0- 2,0 mm) olevien levyjen toimintaa lyhytkestoisille kuormituksille. |
| Tiivistelmä (eng): | This Master's thesis investigates shear stiffness of perforated sheet metal purlin inside polyurethane insulation. As a subject matter sheet metal purlin inside polyurethane is interesting as it enables a wider product range for lightweight sandwich elements market. Shear stiffness significantly affects the serviceability of perforated purlins. In this study, shear stiffness has been measured with reduced shear modulus, Gred. In addition, capacity of shear stress testing and a numeric finite element method. Two loading test arrangements were performed at Häme University of Applied Sciences: Longitudinal shear test and bending of a short element. Numeric calculations were done with COMSOL software by simulating longitudinal shear test and short bending test. For the calculation of the reduced shear modulus analytical equations are presented and compared to each other. The findings of this study indicate that shear stiffness does not improve with the support of polyurethane insulation, but based on the test results, shear capacity greatly increased as a consequence of polyurethane support. The reason for this are the increased critical forces of flexural- and lateral torsional buckling. The results for reduced shear modulus are based on empirical and numerical analyses and they show consistence between them while the results for shear capacity are more dispersed and the methods appear to be inadequate at the moment. It is possible to utilise the results of this study for the analysis of purlin with similar perforation geometry and sheet metal thickness range (1,0- 2,0 mm) with short-term loadings. |
| ED: | 2017-01-08 |
INSSI tietueen numero: 55329
+ lisää koriin
INSSI