University of Oulu

Parametrisen mallinnuksen ja topologiaoptimoinnin hyödyntäminen seinämäisen teräsbetonirakenteen mitoituksessa

Saved in:
Author: Mäkelä, Sampo1
Organizations: 1University of Oulu, Faculty of Technology, Civil Engineering
Format: ebook
Version: published version
Access: open
Online Access: PDF Full Text (PDF, 3.6 MB)
Pages: 95
Persistent link: http://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-201909182876
Language: Finnish
Published: Oulu : S. Mäkelä, 2019
Publish Date: 2019-09-18
Thesis type: Master's thesis (tech)
Tutor: Niemi, Antti
Reviewer: Niemi, Antti
Tikkanen, Eemeli
Description:

Tiivistelmä

Tämän diplomityön tarkoituksena on selvittää parametrisen mallintamisen hyödyntäminen ja BESO-optimointiin perustuvan ristikkomallin käyttö seinämäisten palkkien mitoituksessa. Nykykäytännön mukaisesti seinämäisiä palkkeja voidaan mitoittaa monilla toisistaan poikkeavilla tavoilla. Selkeää yleisohjetta ei ole, esimerkiksi rei’itettyjen seinämäisen palkkien laskentaan. Erityisesti työssä keskitytään parametrisen laskentamallin luomiseen ja seinämäisten palkkien raudoitukseen. Työn tavoitteena on luoda parametrinen koodi, joka optimoi mallin, ja minkä pohjalta luodaan lopullinen ristikkomalli. Työssä pyritään varmentamaan laskentapohjalla saadut tulokset, vertaamalla niitä olemassa olevien seinämäisten palkkien raudoituksiin. Pääpaino työssä on rei’itettyjen seinämäisten palkkien mitoituksessa.

Työ toteutetaan kaksiosaisena. Ensimmäinen osa koostuu kirjallisesta katsauksesta, jossa esitellään suunnitteluperusteet ja niiden käyttö rakenneosan mitoituksessa. Ensimmäisessä osassa esitellään seinämäinen palkki rakenteena sekä seinämäisen palkin laskentatapoja ja raudoituksia. Strut-and-tie eli ristikkomenetelmä esitellään eurokoodin antamien määräysten ja rajoitusten avulla. BESO-optimointi käydään työn kannalta riittävällä tarkkuudella läpi. Ensimmäisessä osassa esitellään myös parametrisen mallinnuksen työkalut ja ohjelmat.

Diplomityön empiirisessä osassa keskitytään parametrisen laskentamallin luomiseen, laskennan verifiointiin sekä tulosten analysointiin.

Utilization of parametric modeling and topology optimization in the design of deep reinforced concrete beams

Abstract

The purpose of this thesis is to investigate the utilization of parametric modeling and the use of BESO-optimized strut-and-tie model for dimensioning of deep beams. In accordance with current practice, deep beam can be dimensioned in many different ways. There is no clear general guidance, for example, on the calculation of perforated deep beams. In particular, the work focuses on the creation of a parametric calculation model and the reinforcement of deep beams. The aim of this thesis is to create a parametric code which optimizes the model and which is used to create the final strut-and-tie model. The aim of the thesis is to verify the results obtained on the basis of calculation by comparing them with the reinforcement of the existing deep beams. The main focus of the work is the dimensioning of perforated deeb beams.

The work is carried out in two parts. The first part consists of a written review that outlines the design principles and their use in design. The first part introduces the deep beam as a structure, the calculation methods for the deep beam and the reinforcements. The strut-and-tie method is presented in terms of the rules and restrictions set by the eurocodes. BESO optimization is presented with sufficient accuracy for the job. The first section also introduces parametric modeling tools and programs.

The empirical part of the thesis focuses on the creation of a parametric calculation model, verification of the calculation and analysis of the results.

see all

Subjects:
Copyright information: © Sampo Mäkelä, 2019. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for your own personal use. Commercial use is prohibited.