kth.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Betongbalkar dimensionerade i enlighet med Eurokod 2 för tillräcklig tvärkraftskapacitet i betongen: Jämförda med FEM-analys
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Civil and Architectural Engineering, Building Technology and Design.
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Civil and Architectural Engineering, Building Technology and Design.
2022 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor of Fine Arts), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesis
Abstract [sv]

Betongen är en av de mest prevalenta konstruktionsmaterialen inom byggsektorn. Viddimensionering av betongbalkar ska idag en konstruktör beakta de regler som förmedlas iEurokod 2. Utöver dessa regler finns det idag tillgång till flera program för att mer detaljeratförutspå det beteende som kan förväntas av ett byggelement under belastning.Denna studie ämnar att utforska hur kapaciteten för tvärkraft i betongbalkar definieras enligtEurokod 2 och hur dessa balkar beter sig i en FEM-analys. För att få svar på dettautvärderades tolv olika betongbalkar som dimensionerats i enlighet med Eurokod 2. Därefterutsattes dessa balkar för två olika lastfall som gav upphov till nästintill fullt utnyttjande avbetongens skjuvglidbrottskapacitet. Dessa balkar behövde på så vis inte tvärkraftsarmeringför att klara skjuvglidbrott. Övriga kapaciteter för balken beräknades också. En av dessa varden skjuvglidbrottskapacitet som gick att beräkna för den minsta mängd tvärkraftsarmeringsom Eurokod 2 ställt på balkarna.Resultaten från handberäkningarna jämfördes med beräkningsresultat från programmetFEM-design för att fastställa att de var korrekta. Dessa stämde i de flesta av fallen, men förnågra av fallen blev ytterligare utvärdering tvungen att genomföras.Handberäkningarna ledde till ett resultat som visade att den minsta mängdentvärkraftsarmering, som krävts av Eurokod 2, konsekvent hade högre skjuvglidbrottskapacitetän vad som gick att få av betongen. Med hänsyn till detta formulerades slutsatsen att denskjuvglidbrottskapacitet som betongen i en balk kan skapa, sällan, eller potentiellt aldrig, blirdefinierade för balkens skjuvglidbrottskapacitet.Studien gjorde FEM-analyser av tre balkfall i programmet Abaqus. För att efterliknaförutsättningarna som handberäkningarna hade, användes materialegenskaper i Abaqus somämnade att efterlikna de spännings- töjningsförhållanden som Eurokod 2 tillåter viddimensionering. Resultaten av dessa analyser blev dels att balkarna modellerade i Abaqusklarade något högre laster än motsvarande handberäkningar, dels att hur balkarna betedde sigunder laster varierade mellan balkfallen. Slutsatsen här blev således att beräkningsmetodersom Eurokod tillåter för dimensionering med hänsyn till tvärkraft är betryggande oavsettvilka balkparametrar som väljs.

Abstract [en]

Concrete is one of the most prevalent construction materials within the building sector. Whendimensioning concrete beams, an engineer is obligated to follow the rules set by Eurocode 2.In addition to these rules, an engineer has the possibility to use numerous programs tocalculate the behavior of a construction element subjected to loads in more detail.This study seeks to explore how the capacity for transverse forces in concrete beams isdefined according to Eurocode 2 and how these beams behave in a FEM-analysis. To answerthis, twelve different concrete beams were dimensioned in accordance with Eurocode 2 andevaluated accordingly. Subsequently, these beams were subjected to two different load caseswhich resulted in almost full utilization of the concrete's shear flexure capacity. Because ofthis, these beams did not require transverse reinforcement to withstand shear flexure failure.Other capacities for the beam were also calculated. One of these was the shear flexurecapacity that could be calculated for the minimum amount of shear reinforcement required byEurocode 2 on these beams.The results of the hand calculations were compared with calculation results from the programFEM-design to determine if the manual calculations were correct. These were correct in mostof the cases, but a few cases needed further evaluation.The hand calculations led to a result revealing that the minimum amount of shearreinforcement required by Eurocode 2 consistently had a higher shear flexure capacity thancould be obtained from the concrete. With this in mind, a conclusion was formulated as thefollowing: the shear flexure capacity created by the concrete in a beam is rarely, or potentiallynever, defining for the shear flexure capacity of the beam.Finite Element Method analysis was performed on three of the beam cases using the softwareprogram Abaqus. In order to emulate the same conditions as the hand calculations, theAbaqus model was assigned material properties that were intended to mimic the stress-strainconditions allowed for dimensioning in Eurocode 2. The results demonstrated two things. Thefirst one was that the Abaqus modeled beams could handle slightly higher loads duringanalysis than the corresponding hand calculations could manage. The second one was that theresults showed how the behavior under loads varied among the different beam cases. Theconclusion here was thus that the calculation methods that Eurocode allows for dimensioningwith regard to transversal forces in beams are reassuring regardless of which beamparameters are chosen.

Place, publisher, year, edition, pages
2022.
Series
TRITA-ABE-MBT ; 22575
Keywords [en]
Concrete beam, Shear force, Shear flexure capacity, Eurocode 2, Transverse reinforcement
Keywords [sv]
Betongbalk, Tvärkraft, Skjuvglidbrott, Eurokod 2, Tvärkraftsarmering
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-315790OAI: oai:DiVA.org:kth-315790DiVA, id: diva2:1683982
Supervisors
Examiners
Available from: 2022-07-20 Created: 2022-07-20

Open Access in DiVA

No full text in DiVA

By organisation
Building Technology and Design
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 89 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf