Enkeltsidig strukturelle bjelkesøyleknutepunkt av H- eller I-profiler med boltet endeplateforbindelse utsatt for moment rotert både om bjelkens svake og sterke akse.

Abstract

Denne oppgaven omhandler bjelkesøyleknutepunkt utsatt for ut-av-planet moment og kombinasjon av i-planet og ut-av-planet moment. Per dags dato er det ingen kjente regelverk som omfatter bjelkesøyleknutepunkt utsatt for andre moment enn i-planet. Det er heller ikke funnet litteratur som omhandler ut-av-planet bøyning av knutepunkt. Knutepunkt benyttet i rørstøtter offshore er ofte utsatt for kombinasjon av i-planet og ut-av-planet moment, og noen ganger bare for ut-av-planet moment. Det er derfor viktig å bestemme en beregningsmetode som er tilstrekkelig konservativ ved verifikasjon av knutepunkt utsatt for disse typer laster. Oppgaven kartlegger og beskriver hvilke knutepunktskomponenter som må verifiseres ved utav- planet moment, den presenterer mulige nye knutepunktskomponenter som må verifiseres ved ut-av-planet moment og den presenterer mulige metoder for å beregne kapasitetene til knutepunktskomponentene ved ut-av-planet moment. Oppgaven tar for seg mulige flytelinjemekanismer for bjelkens endeplate og søyleflensen ved ut-av-planet moment og ved kombinasjon av i-planet og ut-av-planet moment. Det er presentert et mulig dimensjonskriterium for bjelkesøyleknutepunkt utsatt for kombinasjon av i-planet og ut-avplanet moment. Ellers har litteraturstudiet tatt for seg generell stålkonstruksjonsteori, dimensjoneringskrav etter Eurokode 3. I tillegg er det sett litt på elementmetoden. Knutepunktene som er benyttet i analysene og håndberegningene er bjelkesøyleknutepunkt med boltet endeplate, hvor både bjelken og søyle består av HE200B og endeplaten har en tykkelse på 10 mm. Boltene benyttet i forbindelsene er M20 bolter med materialgrad 8.8. 4 forskjellige knutepunkt er analysert og beregnet; bolter på utsiden av bjelkeflensene med og uten avstivning, og bolter på innsiden av bjelkeflensene med og uten avstivning. Ellers består knutepunktene av to bolterader med to bolter i hver rad. Analysene viser at beregningsmetodene som er presentert er tilstrekkelig konservative for de knutepunktene som er sjekket. Beregningsmetodene bør imidlertid sjekkes ytterligere, både for andre profiler, andre typer knutepunkt og andre lasttilfeller før disse kan presenteres som generelle beregningsmetoder for knutepunkt utsatt for ut-av-planet moment eller for kombinasjon av i-planet og ut-av-planet moment. Hovedformålet med oppgaven er å utvikle forståelsen for konstrukjon av knutepunkt ved utav- planet moment og ved kombinasjonen av i-planet og ut-av-planet moment. Det er også et mål å utvikle generell forståelse for dimensjonering av stålkonstruksjoner, bruk av standarder og arbeidsmetodikk ved numeriske analyser.