Lasteaed "Karikakar" katusefermi käsitsi arvutuse ja programmiga arvutuse võrdlus

Antud lõputöös võrreldi käsitsi arvutust ja programmiga arvutust. Võrdlusobjektideks olid sisejõud, ristlõigete dimensioneerimine ja läbipainded. Käsitsi arvutus teostati lihtsustatud ogaplaatfermi arvutusega. Selleks arvutati varrastes olevad pikijõud staatikaga määratud sõrestiku arvutusega, kasutades sõlmede eraldamise võtet. Ülemises ja alumises vöös olevad paindemomendid ja põikjõud leiti lõpmatult pika jätkuvtala skeemi järgi. Ainult läbipaindeid ei arvutatud käsitsi, vaid kasutati programmi Robot Millennium. Programmiga arvutus teostati programmiga TrussCon. Sisejõudude kohapealt on tulemused kohati üsna sarnased ja samas ka üsna erinevad. Väiksed erinevused olid pikijõududes ja põikjõududes. Kõige rohkem erinesid paindemomendid, mille põhjuseks on see, et ogaplaatfermi arvutusprogramm võtab arvesse sõlmede jäikust. Ristlõigete dimensioneerimise seisukohalt on tulemused mõlemas suunas erinevad. Olulisemate varraste puhul nagu ülemine vöö ja alumine vöö, oli tulemuste erinevus märgatav. Käsitsi arvutusega ei olnud alumisel vööl kandevõime tagatud, aga programmiga arvutuses oli tagatud. Samas ülemise vööga oli jällegi olukord teistpidi, programmiga arvutus andis halvema tulemuse. Kokkuvõttes oli käsitsi arvutuses kandevõime tagavara viiel vardal kaheksast suurem. Läbipainete võrdluses tulid tulemused väga sarnased, mis on ka loogiline, sest läbipainde osas saab määravaks siiski ülemises ja alumises vöös olevad pikijõud ja need tulemused antud lõputöös olid väga sarnased. Olulised erinevused kahe võrreldava arvutuse vahel on, et programm arvestab ogaplaat ühedust pooljäigana ja ülemise ning alumise vöö paindemomendid kanduvad vahevarrastele üle, mis muudavad olukorra hoopis teiseks kui käsitsi arvutuses arvestatud liigendsõlmed. Lisaks tuli välja, et ogaplaat vähendab nõtkepikkust ja selle tõttu tulevad osade varraste kandevõime varud suuremad. Üldiselt tulid tulemused siiski sarnased ja kui pole võimalik kasutada programmi, võib lihtsamate fermide arvutuse teha ka käsitsi. Tuleb aga teada, et ogaplaatide mõju mitte arvestamine konstruktsiooni üldskeemis ei ole paljudes Euroopa riikides lubatud.

The task of the final thesis at hand is the comparison of nail-plated timber roof truss calculations for kindergarten “Karikakar”. Results gained by administering calculations manually and with the help of a program are compared. The comparison is executed in relation to internal forces, cross-section dimensioning and deformations. Manual calculations are conducted, employing a simplified nail-plated timber roof truss calculation. The program used for the program-executed calculation is TrussCon. The thesis succumbs to the following framework. First, source data is described, followed by a description of the relevant structure and loads influencing it. Next, the required calculations are done manually, utilizing the simplified nail-plated timber roof truss calculation, and the applicable internal forces are determined for the purposes of cross-section dimensioning. After cross-section dimensioning, employing the Robot Millennium program, a cross-section check is administered in the applicable serviceability limit state. The following step is to conduct a roof truss calculation in the TrussCon program and, to finish off, the gained results are compared. In terms of internal forces, results are at times rather similar, yet, at the same time, differ quite a bit. Small differences emerged for longitudinal forces and shear forces. The most prominent differences were apparent in aspects related to diffraction - this is conditioned by the fact that the nail-plated timber roof truss calculation program also considers node rigidity. With respect to cross-section dimensioning, results vary in both formats. With more important pins such as the top girder and bottom girder, the difference in results was noticeable. Manual calculations indicated the carrying capacity as not ensured for the bottom girder; the capacity was ensured in program-based calculations. The situation was reversed for the top girder. The program indicated a less favorable condition here. Conclusively, the manually calculated carrying capacity reserve was higher for five pins out of eight. In deflection 48 comparison, results rendered fairly similar which is also logical as longitudinal forces in the top girder and bottom girder are of decisive importance and these results, gained within the framework of the final thesis, were very similar. Annexes to the final thesis demonstrate how internal forces were determined and cross-sections dimensioned, and showcase a summary of the calculations.