Robot Structural Analysis -ohjelman soveltuvuus sääsuojarakenteiden suunnitteluun
Venäläinen, Tero (2020)
Venäläinen, Tero
2020
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202003233770
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202003233770
Tiivistelmä
Opinnäytetyö tehtiin Ramirent Finland Oy:n toimeksiannosta. Työn tavoitteena oli tutkia Robot Structural Analysis -ohjelman soveltuvuutta sääsuojarakenteiden suunnitteluun.
Sääsuojarakenteiden yleistymisen sekä kasvaneiden suunnitteluvaatimusten myötä perinteisten laskentamenetelmien rinnalle tarvitaan uusia menetelmiä. Robot Structural Analysis hyödyntää rakenneanalyysissa FEM-laskentaa, jota on käytetty pysyvien rakenteiden rakennesuunnittelussa jo pitkään. Sääsuojarakenteiden suunnittelu eroaa kuitenkin huomattavasti pysyvien rakenteiden suunnittelusta ja asettaa suunnittelumenetelmille reunaehtoja, joita tutkitaan tässä työssä.
Tarkasteltavan ohjelman soveltuvuutta tutkittiin lähdekirjallisuuden avulla sekä mallintamalla laskentamalli suuren jännevälin sääsuojarakenteesta. Laskentamalliin määritettiin rakenteen geometria, materiaaliparametrit sekä vaikuttavat kuormat ja kuormitusyhdistelmät. Mallista saatuja kuormitustuloksia vertailtiin perinteisillä laskentamenetelmillä saatuihin tuloksiin. Lisäksi tutkittiin, miten rakenteen liitosten vapausasteiden muokkaaminen mallissa vaikutti rasituksiin.
Työn tuloksena saatiin laskentamalli sääsuojarakenteesta, jonka perusteella pystyttiin analysoimaan ohjelman soveltuvuutta sääsuojarakenteiden suunnitteluun. Saadut tulokset olivat suurelta osin vertailukelpoisia perinteisiin laskentamenetelmiin verrattuna. Lisäksi FEM-laskentamallin voi nähdä tuovan lisäarvoa väliaikaisten rakenteiden suunnitteluun. Kuitenkin myös epäkohtia löydettiin ja lopullinen soveltuvuuden arviointi tulee tehdä jatkotutkimusten perusteella.
Sääsuojarakenteiden yleistymisen sekä kasvaneiden suunnitteluvaatimusten myötä perinteisten laskentamenetelmien rinnalle tarvitaan uusia menetelmiä. Robot Structural Analysis hyödyntää rakenneanalyysissa FEM-laskentaa, jota on käytetty pysyvien rakenteiden rakennesuunnittelussa jo pitkään. Sääsuojarakenteiden suunnittelu eroaa kuitenkin huomattavasti pysyvien rakenteiden suunnittelusta ja asettaa suunnittelumenetelmille reunaehtoja, joita tutkitaan tässä työssä.
Tarkasteltavan ohjelman soveltuvuutta tutkittiin lähdekirjallisuuden avulla sekä mallintamalla laskentamalli suuren jännevälin sääsuojarakenteesta. Laskentamalliin määritettiin rakenteen geometria, materiaaliparametrit sekä vaikuttavat kuormat ja kuormitusyhdistelmät. Mallista saatuja kuormitustuloksia vertailtiin perinteisillä laskentamenetelmillä saatuihin tuloksiin. Lisäksi tutkittiin, miten rakenteen liitosten vapausasteiden muokkaaminen mallissa vaikutti rasituksiin.
Työn tuloksena saatiin laskentamalli sääsuojarakenteesta, jonka perusteella pystyttiin analysoimaan ohjelman soveltuvuutta sääsuojarakenteiden suunnitteluun. Saadut tulokset olivat suurelta osin vertailukelpoisia perinteisiin laskentamenetelmiin verrattuna. Lisäksi FEM-laskentamallin voi nähdä tuovan lisäarvoa väliaikaisten rakenteiden suunnitteluun. Kuitenkin myös epäkohtia löydettiin ja lopullinen soveltuvuuden arviointi tulee tehdä jatkotutkimusten perusteella.