Kvatro-elementin lujuustutkimus

Abstract

Diplomityössä on tutkittu KVATRO-teräsohutlevyelementin lujuutta ja muodonmuutoksia. Elementin kantavana osana toimii teräsohutlevystä kylmämuovaamalla valmistettu kasetti. Elementti on kasetin ja pintamateriaalina toimivan poimulevyn muodostama liittorakenne. Työ jakaantui teoreettiseen ja kokeelliseen osaan. Kapasiteettien laskelmat perustuvat teräsohutlevyrakenteiden normiehdotukseen 14.10.1982. Puristettujen ja tuettujen taso-osien laskenta tapahtuu tehollisten mittojen mukaan. Mitoituksessa redusoidaan lommahtaneet alueet suoraviivaisesti jakautuneiksi ja lommahtaneet kohdat jätetään huomioimatta poikkileikkauksesta. Mitoituksessa huomioidaan myös reunakäänteen kyky jäykistää laippaa ja laipan kyky jäykistää uumaa. Redusoidulle poikkileikkaukselle lasketaan tehollinen hitausmomentti ja -taivutusvastus. Laskennalliset taivutusmomenttikapasiteetit tarkistettiin kokeellisesti Tampereen teknillisen korkeakoulun talonrakennustekniikan laboratoriossa. Kuormituskokeita tehtiin 5 kpl. Koetulokset vahvistivat laskelmat. Kokeissa saadut murtokapasiteetit olivat 5 - 19 % teoreettisia momenttikapasiteetteja suuremmat. Taipumien laskennan pohjana olivat laboratoriokokeet. Niissä etsittiin kuormituksen alkuvaiheessa, jolloin kasetti toimii Hooken lain mukaan, pienillä kuormituksen lisäyksillä teräsjännityksen ja taipuman välistä yhteyttä. Kasetin päihin kehitettiin jäykistelevy, jonka tarkoituksena on johtaa kuormituksen aiheuttamat jännitykset tuelle ja parantaa kasetin jäykkyyttä. /Kir09