Optimering av flervåningsbyggnadsstruktur genom att ersätta bärande väggar med pelare och balkar

Sammanfattning: I takt med att den globala befolkningen fortsätter att växa, ökar efterfrågan på nya bostadsbyggnader avsevärt. Samtidigt har behovet av bostäder och byggande vuxit över hela världenunder de senaste decennierna, vilket har lett till en ökad efterfrågan på byggmaterial. Betong ärdet viktigaste byggmaterialet för flervåningsbyggnader pga. sin hållfasthet, men det bidrarbetydligt till utsläppen av växthusgaser. För att minska koldioxidavtrycket och främja hållbarhet är det avgörande att minimera materialanvändning med moderna byggmetoder.Syftet med denna studie är att optimera flervåningsbyggnadsstrukturer genom att ersättabärande väggar med pelare och balkar. Studien använder en referensbyggnad belägen iSandvikens kommun och verktyget StruSoft FEM-Design. Studien genomförs i två steg.I steg 1 utförs modellering, design och analys av referensbyggnaden med bärande väggar(byggnad 1). I steg 2 genomförs en förändring av byggnadsstrukturen genom att ersätta debärande väggarna med pelare och balkar av armerad betong (byggnad 2). Samma procedurersom i steg 1 upprepas för den omkonstruerade strukturen. Resultaten jämförs medreferensbyggnaden med hänsyn till utnyttjandegrad, deformation, spänningar, reaktioner, viktoch stabilitet.Ersättningen av bärande väggar med bärande pelare och balkar av armerad betong har variteffektiv. Båda strukturerna uppfyller de nödvändiga kraven. Baserat på resultaten ärdeformationen 9 mm för byggnad 1 och 7 mm för byggnad 2, vilket indikerar att skillnaden ideformation mellan de två strukturerna inte är signifikant.Byggnad 1 har en maximal utnyttjandegrad på 87%, medan byggnad 2 har en högre maximalutnyttjandegrad på 99%. Detta innebär att byggnad 2 kan utnyttjas i större utsträckning änbyggnad 1. Reaktionskrafterna är 563,6 respektive 476,4 kN i båda byggnaderna, vilketindikerar att reaktionskrafterna i byggnad 2 är 15% lägre än i byggnad 1. Båda strukturerna ärstabila, men det finns en skillnad i byggnadernas totala vikt. Vikterna på byggnaderna är 4169respektive 3 143 ton. Resultatet indikerar att byggnadens totala vikt minskar med ca 25% vidanvändning av betongpelare och betongbalkar.