Datorberäkningar

StBK Stålbyggnadskontroll AB satsade tidigt på användning av dator för att dimensionera, rita, kalkylera och bereda stålkonstruktioner, förutom att producera dokumentation och kontrollrapporter m m på ett rationellt sätt. Programmen TRAVBANA och SKORSTEN var t ex i allmän användning redan 1976 resp 1980.

Vi har utvecklat skräddarsydda datorprogram för både enskilda konstruktionsdelar, t ex traversbanor, skorstenar och pelare, och hela konstruktionssystem, t ex fackverksramar och stålstommar. Datorprogrammen har utvecklats på uppdrag av enskilda kunder eller i egen regi.

Egenutvecklade program i aktiv användning:

SKORSTEN – dimensionering av stålskorstenar, torn och liknande konstruktioner med dynamisk vindlast. I drift sedan 1980, mer än 1 300 beräkningar utförda. Användarmanual för SKORSTEN kan beställas under Publikationer.

TRAVBANA – dimensionering av traversbanor och kontinuerliga balkar med ständiga och rörliga laster. I allmän användning sedan 1976. Användarmanual för TRAVBANA kan beställas under Publikationer.

COLBUCK – beräkning av tryckta stänger utgående från grundläggande knäckningsteori, med beaktande av bl a egenspänningar, initialkrokighet och lastexcentriciteter. Användarmanual för COLBUCK kan beställas under Publikationer.

BoltSpecer (tidigare benämnt BSKruv) – under utveckling som hjälpmedel för konstruktörer, stålbyggare och leverantörer av skruvprodukter för stålbyggnad. Programmet beaktar krav på skruvförband samt underlag från tillämpliga standarder för skruvprodukter, bl a toleransregler. BoltSpecer syftar till att underlätta konstruktörens val av mest ekonomiska skruvprodukter, att välja korrekt skruvlängd med beaktande av gällande toleranser samt att vara ett kommunikationshjälpmedel mellan konstruktör/stålbyggare/skruvleverantör.

SKORSTEN

SKORSTEN är ett skräddarsytt datorsystem för dimensionering och redovisning av den bärande stålkonstruktionen i skorstenar och andra liknande rotationssymmetriska konstruktioner, t ex massatorn, skyltpelare och torn till vindkraftverk. Programmet kan alternativt användas för kontrollberäkning av en konstruktion med givna dimensioner.

SKORSTEN har varit i drift sedan 1980 och har utvecklats successivt. Programmet har använts för dimensionering eller kontrollberäkning av över 1 000 olika stålskorstenar, torn, vindkraftverk m m.

SKORSTEN medger mycket generella förutsättningar, t ex koniska delar, delvis inbyggd konstruktion, varierande materialhållfasthet i olika delar etc. I programmet finns inlagt ett omfattande databibliotek med t ex materialdata, lagerhållna plåtdimensioner, vindlastdata osv. Dessa data kan enkelt ändras med egna indata vid avvikande förutsättningar. Programmet kan användas för att beräkna inverkan av antenner, skärmar o d som appliceras på skorstenen.

Mycket arbete har nedlagts på att göra programmet användarvänligt. Förutsättningarna för en normal skorsten kan beskrivas enkelt, samtidigt som programmet medger speciella förutsättningar vid mer komplicerade fall.

Konstruktionsberäkningarna innefattar bärförmåga för dynamisk vindlast vid vindstöt, utmattningshållfasthet för virvelavlösning och vindstöt samt deformationer. Den senaste revisionen av programmet innehåller bl a kompletterade datorritningar och tilläggskontrollplan samt en separat sammanfattande rapport avseende beräkningsresultat vid skorsten/torn med påmonterade antenner, skyltar o d.

SKORSTEN behandlar följande konstruktionselement

1. Mantel med svetsar
2. Grundskruvar
3. Fotdetaljer i fyra olika varianter med fotfläns, avstyvningar och stödring
4. Andningsringar
5. Spiralfenor för virvelavlösning
6. Flänsskarvar
7. Hålförstärkningar i manteln vid rökrörsanslutningar, instigningsdörr etc.

SKORSTEN producerar följande resultatredovisning

1. En sammanfattning
2. En fullständig och överskådlig konstruktionsberäkning
3. En stålspecifikation med berednings- och kalkyldata
4. En tilläggskontrollplan för normenlig tilläggskontroll
5. En särskild redovisning rörande antenner applicerade på skorstenen
6. Datorritningar i format A4:
   1. Vy med allmänna anvisningar
   2. Grundskruvar
   3. Fotdetaljer
   4. Spiralfenor
   5. Andningsringar
   6. Stege
   7. Skarvdetaljer
   8. Hålförstärkningar vid håltagningar i manteln.

SKORSTEN beskrivs utförligt i en användarmanual med detaljerad redovisning av beräkningsförutsättningar, möjliga indata och två fullständigt redovisade exempel.

SKORSTEN finns tillgängligt för körning via Stålbyggnadskontroll. Resultaten kan erhållas i digital form för utskrift på användarens egen dator.

TRAVBANA

TRAVBANA är ett skräddarsytt datorprogram för dimensionering och redovisning av traversbanor och liknande kontinuerliga balkar med ständiga och rörliga laster. Programmet har sedan 1976 använts för dimensionering eller kontrollberäkning av hundratals traversbanor.

TRAVBANA utför en beräkning med avseende på statisk bärförmåga, lokal buckling av tvärsnittsdelar, utmattningshållfasthet och deformationer.

Traversbanan kan ha varierande spännvidder, vara utförd av valsade standardprofiler, av svetsad EST-profil eller av annan enkelsymmetrisk I-tvärsnitt med valda dimensioner. Balken kan vara förstärkt på hela traversbanan eller delar av en traversbana med vinkelstänger eller plattstänger på överflänsens sidor eller med påläggsplåtar på underflänsen.

TRAVBANA är flexibelt och medger varierande spännvidder, flera oberoende traverser, valfri skarvplacering m m. TRAVBANA är speciellt lämpat att hantera ombyggnad av befintliga traversbanor med udda upplagsplaceringar, förstärkningar av delar av banorna, utökat antal traverser m m.

Resultatet från en konstruktionsberäkning med TRAVBANA redovisas i ett antal dokument:

• En fullständig och överskådlig konstruktionsberäkning.
• En stålspecifikation.
• En tilläggskontrollplan.
• Två eller flera konstruktionsritningar.

Redovisningen kan fås på svenska eller engelska.

Datorprogrammet TRAVBANA beskrivs utförligt i en användarmanual (svensk och engelsk version), som bl a innehåller två fullständiga beräkningsexempel.

COLBUCK

COLBUCK är ett skräddarsytt datorsystem för beräkning av maximala bärförmågan med hänsyn till plan böjknäckning hos en tryckt stång utgående från grundläggande teori för knäckning och med beaktande av bl a egenspänningar, initialkrokighet och lastexcentricitet.

Programmet COLBUCK är avsett att möjliggöra beräkning av maximala bärförmågan för en tryckt stång utgående från de verkliga förutsättningarna. Exempel på användning kan vara fall då man önskar en noggrannare lösning än som är möjlig med utnyttjande av approximativa knäckkurvor och interaktionsformler i normer. Ett exempel är hybridpelare med olika materialhållfasthet i olika delar av tvärsnittet. Andra exempel är stänger med speciella tvärsnitt eller andra förutsättningar där knäckningskurvor i normer inte är direkt tillämpliga.

Normalkraften kan angripa excentriskt vid ena eller båda ändarna. Stången kan vara påverkad av moment vid ändarna. Egenspänningar och initialkrokighet kan anges med valfri fördelning, alternativt väljas med typiserade förutsättningar inlagda i ett bibliotek i COLBUCK. Tvärsnittet kan bestå av upp till sju rektangulära delar, t ex ett valsat eller svetsat I-tvärsnitt, ett lådtvärsnitt eller ett tvärsnitt förstärkt med påläggsplåtar. Materialet förutsätts vara elastoplastiskt, där linjär töjhärdning efter flytplatån kan beaktas.

Resultaten från beräkningen redovisas i en resultatrapport med tillhörande bilagor i form av diagram för sambandet normalkraft – utböjning, för utböjning längs stången och för kanttöjningar som funktion av normalkraften (tre diagram för varje beräknad stånglängd). Vidare redovisas resultaten i form av ett knäckningsdiagram med inlagda beräknade knäckningslaster för behandlade tryckta stänger. I knäckningsdiagrammet redovisas också en knäckningskurva beräknad med tangentmodulteorin.

Allmänna förutsättningar och närmare uppgifter om beräkningsmetoder tillämpade i COLBUCK, uppställning av indata m m redovisas i en utförlig användarmanual. Manualen innehåller uppgifter om möjliga indata och två fullständigt redovisade exempel. Datorprogrammet COLBUCK har utarbetats vid Stålbyggnadskontroll AB.