| Summary: | The purpose of the thesis is to find out how to design column bases with conventional methods presented by European standards and codes, but above all from the Steel Construction Institute's handbook on structural joints and compare it with finite element analyses. However, today there are no good instructions for how column bases exposed to multiaxial bending should be designed, where assumptions based on structural mechanics also was compared with computer tools. The hand calculations are made in Excel and are something Northpower Stålhallar AB has requested, which will facilitate their work with design of column bases for VKR profiles placed at the middle, along one side, and at the corner of the plate. Several examples of column bases are touched upon in the work, with different load effects, as well as different dimensions of the column base, to assess how the result is affected. Examples of a dowel's bearing capacity are also treated. Finally, the calculations do not differ significantly from the results of the FE analysis at the smaller dimensions of the column foot, and that difference lies on the safe side with both uniaxial and multiaxial bending, as well as for transverse force capacity. The deviation for multiaxial bending was considerably larger, as the calculations were based on assumptions. The problem is that when bending in two directions, it is uncertain where the pressure resultant is located as the magnitude of the bending moment significantly affects the point of attack, while for uniaxial bending it can always be assumed that it is at the flanges.For the larger dimensions, however, it was the opposite, the FE analysis was on the safe side compared to the manual calculations. This makes the result extremely uncertain. The capacity differs at different dimensions of the column foot. The conclusion is that more calculations need to be made, as only a few were examined in this thesis, but based on these results, it is not appropriate to use manual calculations if it is this uncertain. When using a shear dowel, the tensile force on the anchor rods became significantly lower for the FE analysis, this is assumed to be due to the secondary force Nsec.Ed who can be added for design, which was neglected in the manual calculations. === Examensarbetets syfte är att ta reda på hur man dimensionerar pelarfötter med konventionella metoder som ingår i europeiska standarder och föreskrifter, men framför allt från Stålbyggnadsinstitutets detaljhandbok, och jämföra det med finita elementmetoden. Idag finns det dock inga anvisningar för hur pelarfötter utsatta för fleraxlig böjning skall dimensioneras, där antaganden också jämförs med datorverktyg. De analytiska beräkningarna är framställda i Excel och MathCad och är något Northpower Stålhallar AB har efterfrågat, som skall underlätta deras arbete med dimensionering av pelarfötter för VKR-pelarprofiler placerade vid mitten, långsidan och hörnet av fotplåten.Flera exempel på pelarfötter berörs i arbetet med olika lasteffekter, samt olika dimensioner på pelarfoten, för att bedöma hur resultatet påverkas. Ett exempel på en dymlings bärförmåga behandlas också. Slutligen är det tydligt att handberäkningarna inte differerar avsevärt från resultaten av FE-analysen vid den mindre dimensionen av pelarfoten, och den skillnaden ligger på den säkra sidan för handberäkningarna vid både enaxlig och fleraxlig böjning, samt för tvärkraftskapacitet. Avvikelsen för fleraxlig böjning var dock avsevärt större, då beräkningarna var baserade på antaganden. Problemet vid böjning i två riktningar är att det är osäkert vart tryckresultanten ligger då storleken av böjningarna påverkar angreppspunkten, medan för enaxlig böjning kan man alltid anta att resultanten är vid den tryckta flänsen.Med avseende på den större dimensionen var resultatet dock tvärtom, att FE-analysen låg på den säkra sidan gentemot handberäkningarna. Det här gör slutresultatet osäkert, då kapaciteten differerar vid olika dimensioner på pelarfoten. Slutsatsen är att det definitivt behöver göras fler beräkningar, då endast enstaka fall användes vid denna rapport, men utifrån resultatet från detta arbete är det inte lämpligt att använda handberäkningar ifall det är osäkert. Gällande dimensionering av en skjuvklack blev dragkraften på grundskruvarna betydligt lägre för FE-analysen, detta antas vara på grund av den sekundära kraften Nsec.Ed som kan användas vid dimensionering, vilket försummades vid handberäkningarna.
|
|---|
