Nagy nyílásokkal áttört öszvér gerendák numerikus analízise

Napjainkban az öszvérszerkezetek alkalmazása a kedvező tulajdonságaiknak köszönhetően az építőiparban nagyon elterjedt. Magasépítésben szükség van gépészeti átvezetésekre, ugyanakkor a szerkezeti födém magasságának minimalizálása is elsődleges szempont. Gyakran alkalmazott megoldás a szerkezeti födém magasságának csökkentésére, hogy az öszvértartó gerincét nagy nyílásokkal törik át. Az ilyen szerkezetek méretezése azonban nem egyszerű feladat, ugyanis a hagyományos összefüggések nem használhatók, mivel ezek nem veszik figyelembe az áttöréseket. Ugyan a nagy nyílásokkal áttört gerincű tartók méretezését a szabvány jelenleg nem tartalmazza, de analitikus számítások fellelhetők a szakirodalomban. Az analitikus számítások mellett a szimulációs számítások is nagy segítséget nyújthatnak az öszvérszerkezetek tervezésekor, de ez jelenleg még kevéssé kutatott tématerület, nincsenek kiforrott módszerek. Ezek alapján úgy gondolom, hogy egy végeselemes számításon alapuló méretezési módszer kifejlesztésének jelentős ipari haszna lenne.

TDK dolgozatom célja egy olyan szimulációs módszer kifejlesztése, ami alkalmas az öszvérszerkezetek méretezésére. A szimulációs modellemet egy a gyakorlatban elterjedt szerkezeti variánson fogom tesztelni, ahol az öszvérszerkezeten különböző geometriájú áttörések lesznek. A numerikus számításaim helyességét a szakirodalomban található kísérleti eredményekkel verifikálok. A numerikus modellt Gid szoftverben készítem el, a számításokat pedig Atena szoftverben futtatom. A modell verifikálása után paraméteres vizsgálatokat tervezek készíteni azzal a céllal, hogy megismerjem a szerkezet viselkedését és az öszvérszerkezetben kialakuló feszültségeloszlásokat. A tartót hajlítás és nyírás alatt, valamint hajlítás nyírás interakciójában, teherbírási határállapotban vizsgálom. A paraméteres vizsgálatok eredményeiből meghatározom, hogy melyek azok a főbb geometriai és anyagi paraméterek, amik befolyásolják a szerkezet ellenállását.

Irodalom

[1] Matheus Erpen Benincá és Inácio Benvegnu Morsch, „Numerical simulation of composite steel-concrete alveolar beams: web-post buckling, Vierendeel and flexural mechanisms,” Latin American Journal of Solids and Structures, 2020.

[2] S. J. Hicks és R. M. Lawson, Design of composite beams with large web opening, Berkshire: SCI, 2011.

[3] R. G. Redwood és G. Poumbouras, „Test of composite with web holes,” Canadian Journal of Civil Engineering, pp. 713-721, 1983.

szerző

• 
  Török Viktória
  Szerkezet-építőmérnök mesterszak (MSc)
  mesterképzés (MA/MSc)

konzulens

• 
  Dr. Kovács Nauzika
  egyetemi docens, Hidak és Szerkezetek Tanszék

helyezés