Beregning av hevarmskrefter i bolter i strekkpåkjente T-stykkeforbindelser

Abstract

Denne masteroppgaven tar utgangspunkt i teori som er utviklet og brukt i amerikanske standarder i flere tiår for å beregne hevarmskrefter i boltene i strekkpåkjente T-koblingsstykker. Målet med oppgaven har vært å oversette teorien, og gjøre det mulig å beregne hevarmskrefter i boltene i strekkpåkjente T-koblingsstykker med europeiske enheter. Metoden brukt for å besvare oppgaven er en kombinasjon av en litteraturstudie av den amerikanske standarden «Manual of Steel Construction» [1], og et egenstudium av ANSYS WorkBench 14 i forbindelse med forspenning av bolter. Litteraturstudien tok utgangspunkt i den amerikanske standarden og ble utvidet med teori fra Abolhassan Astaneh [2] og William A. Thornton [3]. I tillegg førte litteratursøk frem til en sammenligning gjort av James A. Swanson [4] som ser på forskjellen mellom forskjellige beregningsmetoder. I oppgaven blir den amerikanske teorien oversatt og beskrevet, og det nødvendige formelverket presentert. Med bakgrunn i denne teorien blir det presentert en prosedyre for å kunne beregne hevarmskreftene i et strekkpåkjent T-koblingsstykke, og bruken av denne prosedyren blir vist med to regneeksempler. Det blir i tillegg foreslått en fremgangsmåte for å kontrollere kapasiteten til et strekkpåkjent T-koblingsstykke, uten å beregne hevarmskreftene på forhånd. For å kontrollere prosedyren har det blitt laget en CAD-modell i SolidWorks, og en FEM-analyse har blitt foretatt i ANSYS WorkBench 14. Ettersom det ikke fantes en god veileder for oppsettet av analysen i ANSYS WorkBench 14 tilgjengelig, har det blitt utarbeidet en veileder til senere bruk. En sammenligning av resultatene fra analysen i ANSYS WorkBench 14 og prosedyren viser at ved bruk av prosedyren oppnås det konservative resultater. Det vil si at verdiene fra prosedyren trygt kan brukes i arbeidet med å utforme og konstruere et strekkpåkjent T-koblingsstykke.