CLT beam analysis using classical elastic theory of layered beams

The classical elastic theory of layered beams is used for the analysis of cross laminated timber (CLT) beams. A brief introduction of the theory is given and followed by examples. The theory of layered beams offers a widely studied, well established method for the analysis the CLT beams including displacements and stresses of each layer of the beam. It is shown that the theoretical basis of the widely used Shear Analogy is the same as the theoretical basis of the theory of layered beams. The results are compared to test results and to results of the finite element calculations. It is seen that the deflections and strains are in 10 % fractals in mean in the considered cases. The theory of layered beams seems to be suitable method in the analysis of the CLT beams at the elastic phase.

Parabolic tendons in prestressed concrete - how accurate are equivalent loads?

The mechanical effects of a parabolic tendon can be modeled replacing the tendon by external loads applied to the concrete. The intensity of these loads depends on the prestressing force P and curvature of the tendons. These two factors are also interrelated because the losses of prestress vary with the curvature. The structural analysis can be simplified by approximating that the line load against the tendon, able to maintain the initial parabolic form of the tendon and called equivalent load, is constant, perpendicular to the centroidal axis of the beam and equal to P/R where R is the radius of curvature of the parabola at its vertex. This approximation is one of the key issues in the textbooks but normally not properly justified. In this paper, the mathematical background for the approximation is formulated. Some typical tendon layouts are analyzed to evaluate the approximation error. The error proved to be insignificant for simple beams. For cantilever and continuous beams more accurate methods in the final design are recommended.

Purkautumiskerroin

Painovoimaisen ilmanvaihdon käsitettä purkautumiskerroin selostetaan erityisesti kontrollitilavuustarkastelujen avulla mekaanisen energian taseen periaatetta soveltamalla. Yksinkertainen esimerkkitapaus esitetään. Alan terminologiaa kommentoidaan. Artikkeli on aiheeltaan opetuksellinen.

simple technique for unstructured mesh generation via adaptive finite elements

This work describes a concise algorithm for the generation of triangular meshes with the help of standard adaptive finite element methods. We demonstrate that a generic adaptive finite element solver can be repurposed into a triangular mesh generator if a robust mesh smoothing algorithm is applied between the mesh refinement steps. We present an implementation of the mesh generator and demonstrate the resulting meshes via examples.

Buckling analysis of members restrained by sandwich panels

An analytic method is presented for the analysis of flexural restraint of members by sandwich panels. Using the method, which is based on the solutions of the fourth order differential equations, the restraint effect of sandwich panels can be approximated in practical cases. The reliability of the method is shown based on tests and finite element analyses. New results are shown using the analytic method for buckling cases and for P-δ analysis in the elastic range. The exact finite element method (FEM) formulation is given for more complicated cases.

Avoimen lähdekoodin hyödyntäminen väsymisanalyysissä

Artikkelissa esitetään menetelmät väsymisdatan ja yksikkökuormien yhdistämisestä ja sen käytöstä avoimen lähdekoodin FEM-ohjelmistojen yhteydessä väsymisvaurion selvittämiseksi. Kirjallisuudesta löytyvän esimerkin ja ohjelmalla lasketut tulokset olivat lähellä toisiaan. Avoimen lähdekoodin tarjoamat ratkaisut ovat siis varteenotettavia moniaksiaalisen väsymisen analysoinnissa.

Taivutuksesta ja väännöstä, osa II: Elementtimenetelmä

Artikkelin ensimmäisessä osassa [1] johdettiin kuormituksen alaiselle suoralle pal­kil­le yhdistetty taivutus- ja vääntöteoria. Se perustui neljää käyristymisfunktiota käyttäen muo­dos­­tettuun yksinkertaiseen siirtymäotaksumaan. Tässä artikkelin toisessa osassa esitellään, kuin­ka tätä teoriaa voidaan soveltaa käytännön tehtäviin elementtimenetelmän tekniikoita hyväksi käyt­­täen. Tehtävä voidaan jakaa seuraaviin osiin: 1) käyristymisfunktioiden määrittä-minen, 2) poik­ki­leikkaussuureiden määrittäminen, 3) palkkitehtävän ratkaiseminen ja 4) poikki-leikkauksen jän­ni­tysjakauman määrittäminen. Lopuksi esitetään laskentaesimerkki.

Varmuuskerroin jännitysväsymisen kontinuumimallissa

Artikkelissa tarkastellaan äärettömään elinikään liittyvää varmuuskertoimen laskentaa kontinuumimekaniikkaan perustuvassa jännitysväsymismallissa. Jännityshistoria voi olla joko deterministinen tai stokastinen. Varmuuskertoimen laskenta redusoituu kestävyysfunktion maksimiarvon etsimiseen. Stokastisen jännityshistorian tapauksessa myös kestävyysfunktion arvot muodostavat stokastisen prosessin, jonka maksimiarvon todennäköisyysjakauma voidaan muodostaa. Menetelmää havainnollistetaan sekä yksinkertaisella yksidimensioisella että moniakselisella teollisella esimerkkilaskennalla.