Dynamiska Egenskaper för Håldäcksbjälklag vid Modellering - Numerisk och Exprimentell analys

Sammanfattning

Håldäckselement i betong är ett vanligt förekommande byggelement i Nordeuropa. Det är materialeffektiva element som tillverkas i fabrik med förspänd armering i underkant och ihåliga kanaler centrerat i tvärsnittet. Deras utformning och låga egenvikt bidrar till att möjliggöra långa spännvidder och flexibla planlösningar. Metoden för statisk dimensionering och lastkapaciteter finns dokumenterat och är undersökt. Kontroller av dynamisk respons är dock bristfälligt behandlat i dimensioneringsstandarder. I arbetets första del genomfördes fyra experimentella undersökningar av håldäcksbjälklag, vilka var olika långt komna i produktionsprocessen, för att se hur och om egenfrekvenserna hade förändrats. Första undersökningen utfördes då elementet inte var foggjutet, andra efter att det foggjutits innan avjämningsmassa, slutligen utfördes två mätningar när elementen var foggjutna, avjämningsmassa var applicerad och innerväggar monterade. I den andra delen av arbetet genomfördes fyra numeriska parameterstudier med finita elementmetoden för att undersöka hur ett håldäckselement påverkades av olika antaganden och förutsättningar. Desssa analyser undersökte hur egenfrekvensen för håldäckselementen påverkades. Inverkan av längd och avjämningsmassans tjocklek analyserades. Vidare analyserades hur olika antagande om medsvängande massa, upplagsvillkor samt kontinuitet mellan elementen i tvärriktningen och över stöd i längdriktningen påverkar håldäckens egenfrekvens. Slutligen jämfördes resultatet mellan mätningar och numerisk parameterstudie för att baserat på arbetets omfattning urskilja tendenser till samband vilket i sin tur kan utnyttjas vid modellering av håldäckselement. Innan ett element är foggjutet så tyder resultatet på att ingen kontinuitet kan tillgodoräknas. Efter foggjutning ändras detta och elementen börjar uppträda som plattor med kontinuitet i tvärriktningen och över stöd. Kontinuiteten i tvärriktningen bidrar till en förstyvning nära upplag. Vid större avstånd till upplag kan elementen däremot betraktas som icke kontinuerliga i tvärriktningen och därmed vilande på två stöd.