Tile vaults as integrated formwork for concrete shells:study of the influence of he model network in the reinforcement design
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Tipus de documentProjecte Final de Màster Oficial
Data2021-01-25
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Abstract
El análisis límite extendido al caso de la mampostería reforzada (ELARM) es un método que permite diseñar y analizar hormigón armado, mampostería y láminas s compuestas bidimensionales o tridimensionales con una variedad de formas. Para el diseño de láminas de hormigón armado por ELARM, la elección aleatoria de parámetros y el diagrama de forma pueden conducir a resultados conservadores, es decir, una cantidad considerable de refuerzo. Esta investigación tiene como objetivo investigar cómo elegir los parámetros adecuados y el diagrama de forma para reducir el uso de refuerzos.
En esta disertación, se propone un algoritmo para buscar los valores óptimos de la dirección de las barras de acero, la posición del refuerzo y la altura de la red de empuje para determinar la cantidad mínima de refuerzo para un diagrama de forma dado. Además, se ensayan una serie de diagramas de forma para bóvedas de diferentes geometrías bajo varios casos de carga para investigar la influencia del patrón del diagrama de forma en la cantidad de refuerzo. Los resultados revelan que, además del patrón del diagrama de forma, otros dos factores, la distribución de fuerza en el diagrama de forma y el proceso para calcular el ancho asignado en ELARM3D, también pueden afectar la cantidad de refuerzo y necesitan más investigación. Además, con base en los resultados, se proponen algunas recomendaciones para los usuarios de ELARM3D en su versión actual sobre cómo construir un diagrama de forma adecuado, lo que requiere una cantidad relativamente baja de refuerzo. Extended Limit Analysis for Reinforced Masonry (ELARM) is a method that allows to design and analyze two- or three-dimensional reinforced concrete, masonry, and composite shells of most shapes. For the design of reinforced concrete shells by ELARM, random choices of parameters and the form diagram may lead to conservative results, i.e., a considerable amount of reinforcement. This research aims to find out how to choose proper parameters and the form diagram to reduce reinforcement usage.
In this dissertation, an algorithm is proposed to search for the optimal values of the steel bar direction, the reinforcement position, and the thrust network height to determine the least reinforcement amount for a given form diagram. Besides, a series of form diagrams for vaults of different geometries under various load cases are tested to investigate the influence of the form diagram’s pattern on the reinforcement amount. The results reveal that, apart from the form diagram’s pattern, other two factors, the force distribution in the form diagram and the process to calculate the assigned width in ELARM3D, may also affect the reinforcement amount and need further research. Besides, based on the results, some recommendations are provided for the users of ELARM3D of the current version on how to build a proper form diagram, which requires a relatively low amount of reinforcement.
Fitxers | Descripció | Mida | Format | Visualitza |
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