|
Abstract:
|
Työssä tutkittiin laivan lastiluukkua, jonka statiikka ratkaistiin kahdella elementtimenetelmään perustuvalla tietokoneohjelmalla FINNGRILL ja SAP IV. Tarkoituksena oli verrata ohjelmilla saatuja tuloksia keskenään. Ohjelmassa FINNGRILL on käytettävissä ainoastaan arinaelementti. Tästä syystä lastiluukku joudutaan idealisoimaan arinaksi. Rakenteen kannatinpalkeista muodostetaan arinapalkit, joiden poikkipintasuureita laskettaessa kannatinpalkkien ylälaipaksi katsotaan tehollinen kansilevykaista. Ohjelmassa SAP IV on käytettävissä 1-, 2- ja 3-ulotteisia elementtejä, joiden avulla rakenne voidaan mallittaa paremmin todellisuutta vastaavaksi kuin ohjelmalla FINNGRILL. Kummatkin laskentamenetelmät ovat likimääräisiä. Vertailuanalyysissä on kuitenkin oletettu, että ohjelmalla SAPIV saadaan tarkemmat tulokset. Vertailussa osoittautui, että arinamallilla laskettaessa kannattimien alalaipan normaalijännityksistä, uuman leikkausjännityksistä ja rakenteen siirtymistä saadaan selvästi paremmat tulokset kuin kansilevyn normaalijännityksistä. Tämän voidaan katsoa johtuvan siitä, että arinapalkkiin liittyvän tehollisen kansilevykaistan määritys on eri tulkintoja aiheuttava. Efektiivisen kansilevykaistan väärä määritys vaikuttaa vähemmän arinapalkin alalaipan taivutusvastukseen ja uuman teholliseen leikkausalaan kuin ylälaipan taivutusvastukseen. Jos kuormitus kohdistuu paikallisesti johonkin kohtaan rakennetta, saadaan arinamallilta huonommat tulokset kuin jos kuormitus jakaantuu tasaisesti koko rakenteeseen. Esimerkkiluukku ratkaistiin myös likimääräisesti idealisoimalla rakenne yksiulotteiseksi palkiksi. Tätä ratkaisua voidaan hyvin käyttää arinamallilla saatujen tulosten tukena. Työn tavoitteena oli lisäksi tutkia lastiluukun kansilevyn stabiliteettia ja ns. ylikriittisen mitoituksen, jossa jäykistämättömien osakenttien annetaan lommahtaa, soveltamista laivan lastiluukkuihin. Jäykistämättömän osakentän sallittu lommahdusjännitys laskettiin useiden eri suunnitteluohjeiden avulla. Näistä suunnitteluohjeista lommahduksen tutkimiseksi parhaiten soveltuu DASt-Ri 012, koska siinä otetaan huomioon alkutaipumat, joita lastiluukun kansilevyssä aina on valmistusvirheistä, kuormituksesta ym. johtuen. Myös jäykisteiden mitoittamiseksi siten, että ne eivät tasonurjahda, vääntönurjahda tai niiden osalevyt eivät lommahda esitetään kirjallisuudesta saatuja ohjeita. Levyn ylikriittistä käyttäytymistä tutkittiin kirjallisuudesta saatujen esimerkkien avulla. Laskentamenettely esitetään jäykistämättömälle ja jäykistetylle levylle, joihin kohdistuu suora puristusjännitys. Samoin rakenteille, jotka voidaan idealisoida palkiksi, johon kohdistuu suora taivuttava kuormitus. Tämän mitoitustavan soveltaminen laivan lastiluukkuihin vaatii vielä lisätutkimuksia. /Kir09 |