Computer Based FE Analysis of Reinforced Concrete Walls be the Stringer Method
Translated title
Computerbaseret FE analyse af armeret betonvægge ved stringermetoden
Authors
Refer, Daniel ; Sørensen, Flemming Højbjerre
Term
4. term
Education
Publication year
2012
Submitted on
2012-06-12
Pages
77
Abstract
At reducere omkostninger og miljøpåvirkning i byggeriet kræver smartere konstruktioner. Denne afhandling præsenterer Opti_String, et computerprogram, der optimerer armerede betonvægge. Det bruger stringer-metoden – hvor væggen repræsenteres som et netværk af simple træk- og trykelementer – inden for plasticitetsteori (hvordan materialer opfører sig, når de begynder at give efter). Programmet bygger på et finit element-koncept, der opdeler konstruktionen i små elementer, og det indeholder Eurocode-regler, så resultaterne opfylder praktiske krav til dimensionering. En nedre grænse-metode sammenlignes med en øvre grænse-metode, og for stringersystemer giver de sammenfaldende resultater. Opti_String udfører selve optimeringen med den nedre grænse-metode. Programmet kan håndtere vilkårlige geometrier og enten beregne den ultimative bæreevne eller fastlægge designparametre for en given last, sammen med tilhørende spændingsparametre. Gennem et komplekst eksempel vises, hvordan praktiske begrænsninger og flere lasttilfælde påvirker løsningen. Ved at anvende forskellige vægtninger kan programmet styre spændingsfordelingen og reducere udnyttelsen (belastning i forhold til kapacitet) af udvalgte stringere.
Reducing cost and environmental impact in construction calls for smarter structural design. This thesis presents Opti_String, a computer program that optimizes reinforced concrete walls. It uses the stringer method—representing the wall as a network of simple tension and compression members—within plasticity theory (how materials behave when they start to yield). The program is built on a finite element concept that divides the structure into small elements, and it includes Eurocode rules so results meet practical design requirements. A lower-bound method is compared with an upper-bound method, and for stringer systems they produce matching results. Opti_String performs optimization using the lower-bound method. It can handle arbitrary geometries and either compute the ultimate load-bearing capacity or determine design parameters for a given load, along with the associated stress parameters. Using a complex example, we illustrate how practical design restrictions and multiple load cases influence the solution. By applying different weighting parameters, the program can steer the stress distribution and reduce the utilization (load relative to capacity) of selected stringers.
[This abstract was generated with the help of AI]
Keywords
Documents