Change search
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link
Design of slender steel members: A comparison between the reduced stress method and the effective width method
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Civil and Architectural Engineering, Structural Engineering and Bridges.
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Civil and Architectural Engineering, Structural Engineering and Bridges.
2016 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

As of now, the most common way in Sweden, to address the issue of local buckling of steelstructures is through the procedure called the effective width method. A less commonprocedure for dealing with local buckling is the reduced stress method. The benefit of thelatter method is that, when combined with finite element analysis, results in a less tediousdesign process. However, this method is often labelled as a method that results in anoverconservative design. Therefore, the purpose of this report is to compare and evaluate thereduced stress method against the effective width method and nonlinear finite elementmethod. The nonlinear FE-analyses are performed with intention of simulating the realbehaviour of the structure and serve as a reference for the other two methods. The comparisonis conducted through a series of analyses, on different steel members with various loadconfigurations and slenderness in order to include the most common cases in the constructionindustry. This report resulted in recommendations for when the reduced stress method couldbe a relevant design procedure, with emphasis on providing reliable and accurate resultscompared to FE-analyses. Furthermore, the report resulted in proposed further studies, bothregarding the improvement of the reduced stress method and other structural elements thatshould be studied. The result from the report indicates that the reduced stress method can beused when the effect of patch loading is small. Furthermore, it is recommended to obtain thecritical stresses from a linear finite element analysis rather than from hand calculations, as tonot end up with over-conservative results.

Abstract [sv]

I Sverige behandlas problemet med lokal buckling av stålkonstruktioner vanligtvis med hjälpav den effektiva bredd metoden, vilket är en dimensionergsmetod som återfinns i Eurocode.En ytterligare dimensionerings metod för lokal buckling som presenteras i Eurocode är denreducerade spänningsmetoden. Den senare nämnda metoden är fördelaktig då den kombinerasmed linjära finita element analyser, vilket resulterar i en mindre tidskrävandedimensioneringsprocess. Dock är metoden känd för att ofta resultera i överdimensioneradekonstruktioner, vilket bidragit till att mindre antal konstruktörer använder sig av denna metod.Syftet med denna rapport blir därmed att jämföra och utvärdera den reduceradespänningsmetoden gentemot den effektiva bredd metoden och olinjär finita element metoden.De olinjära finita element analyserna genomfördes med syfte att simulera det verkligabeteendet och för att sedan jämföra dessa resultat med de två andra metoderna. Analyser harutförts på flera stålbalkar med olika lastkombinationer och slankhet för att inkludera devanligaste fallen inom byggindustrin. Dessutom har det tagits fram några rekommendationerför användningen av metoderna och dessa är presenterade med avseende på de erhållnaresultaten. Rekommendationer för den reducerade spänningsmetoden har presenterats ochytterligare studier gällande dessa metoder och andra konstruktionselement har föreslagits. Deslutsatser som kunde dras är att den reducerade spänningsmetoden kan användas förkonstruktioner som inte påverkas i allt för stor grad av intryckning. För att ge tillförliterligaresultat så rekommenderas att kritiska spänningar erhålles från linjära finita element analyser.

Place, publisher, year, edition, pages
2016. , 212 p.
TRITA-BKN-Examensarbete, ISSN 1103-4297 ; 491
Keyword [en]
Steel structures, finite element method, reduced stress method, effective width method, nonlinear finite element method
Keyword [sv]
Stålkonstruktion, finita element metoden, reducerad spänningsmetoden, effektiva bredd metoden, olinjär finita element analys
National Category
Infrastructure Engineering
URN: urn:nbn:se:kth:diva-189029OAI: diva2:942719
Subject / course
Structural Design and Bridges
Educational program
Degree of Master - Civil and Architectural Engineering
Available from: 2016-06-29 Created: 2016-06-26 Last updated: 2016-06-29Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(8330 kB)15 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 8330 kBChecksum SHA-512
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Structural Engineering and Bridges
Infrastructure Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 15 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 49 hits
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link