ShellDesign

ShellDesign er et dimensjoneringsverktøy og en post-prosessor for armerte betongkonstruksjoner,  som er påsatt spenninger i og ut av planet. ShellDesign eies, utvikles og støttes av Dr.techn. Olav Olsen AS.

Programmet er basert på omfattende utvikling og prosjekterfaring akkumulert gjennom et stort antall offshoreprosjekter over mange år og er en videreutvikling av det tidligere dimensjoneringsverktøyet CONCODE.


ShellDesign har siden 2006 blitt brukt på atskillige prosjekter og er anvendelig for både små og store betongkonstruksjoner, både på land og til havs.

ShellDesign dimensjonerer armerte betongtverrsnitt i henhold til flere kjente standarder (kodesjekker). De implementerte standardene per dags dato er:
• DNVGL-ST-C502 Offshore Concrete Structures
• NS 3473.E Concrete structures - Design and detailing rules 6th edition
• NS-EN 1992-1-1:2004+NA:2008: Design of Concrete Structures - General Rules and Rules for Buildings (Eurocode 2)
ShellDesign bruker informasjon om geometri, laster, armering og materialegenskaper for å utføre dimensjoneringen. Geometri og laster kan enten gis av brukeren direkte eller hentes fra en FE-analyse. Per dags dato er det FE-resultater fra ABAQUS og DNV-GL’s likningsløser SESTRA som støttes. Kompatibilitet med andre FE-programmer kan implementeres på forespørsel.
Flytdiagram i ShellDesign basert på resultater fra en FE analyse:

Resultater fra ShellDesign kan presenteres i tabeller og 3D-plot, i form av utnyttelsesgrader for betong og armering, skjærkapasitet, rissvidder og andre relevante dimensjoneringskriterier. 3D-plott presenteres i DNV GL’s post-prosessor, Xtract (lisensiert av DNV GL).
Den konvensjonelle dimensjoneringsmetoden for armerte betongkonstruksjoner er typisk basert på resultater fra en lineær-elastiske FE-analyse og disse resultatene brukes så videre i ShellDesign. Den lineære FE-analysen gjør det blant annet mulig å bruke prinsippet om superposisjon, som er veldig nyttig når det er mange laster som skal kombineres til flere lastkombinasjoner. Selv om responsen er beregnet basert på lineær elastisk stivhet i FE-analysen, er tverrsnittsanalysen i ShellDesign basert på ikke-lineære oppførsel av armert betong på grunn av opprissing, ikke-lineær tverrsnittsanalyse.

 
Ferdigstilt fisketank og tilsvarende analysemodell i ShellDesign:

I konvensjonell dimensjoneringsmetode er FE-analysen basert på lineær elastisk stivhet, men ShellDesign har en spesialutviklet metode som gjør det mulig å inkludere den ikke-lineære materialoppførselen til armert betong i FE-analysen (ikke-lineær FE-analyse). Metoden er basert på en iterativ analyse/dimensjoneringsprosess i samarbeid med DNV-GL’s SESTRA. Metoden har fått navnet konsistent stivhetsmetode (CSM).
Modifisert trykkfelts-teori; "The Modified Compression-Field Theory (MCFT)", har også nylig blitt implementert i ShellDesign. MCFT tilbyr en full triaksial materialemodell og muliggjør en konsistent og rasjonell dimensjonering for tverrskjær. MCFT eliminerer mange av begrensningene og manglene i de forenklede beregningsmetodene for tverrskjær som er gitt i kjente standarder.