Analys av fästelement for temporära flyktingbostäder - Better Shelter

Better Shelter RHU är ett svenskt icke-vinstdrivande företag som utvecklar temporära flyktingbostäder som används i krisdrabbade områden. Flyktingbostäderna används världen över där de utstår tuffa väderförhållande, framför allt starka vindar. För att kunna förse så många flyktingar som möjligt med en temporär bostad så måste enheterna vara kostnadseffektiva och ledtider korta. För att kunna uppnå detta så undersöks i den här rapporten möjligheten att använda billigare material i den lastbärande strukturen. Specifikt så undersöks möjligheten att använda svagare stål i det huvudsakliga fästelementet i ramen Joint1. Huruvida det är möjligt att byta material i fästelementet - till ett stål med lägre brottspänning - avgörs av det nuvarande stålets prestanda som sedan jämförs med det föreslagna alternativa stålet som finns tillgängligt för fästelementets produktionsprocess. Modellering av vindlasten gjordes med en fluidanalys som gav tryck och undertryck som överfördes till den lastbärande ramen. Från ramen togs nodförskjutningar ut som i sin tur överfördes till en modell av fästelementet och påkopplade rör. Ur den modellen kunde spänningar från vindhastigheter på 28 m/s erhållas. För det nuvarande stålet, med en flytgräns benämnd som RC och en brottgräns RC p02 spänningar på runt 1.09 · RC flytgräns benämnd RA m, kunde begynnande plasticering förutspås i områden med p02 eller 0.6 · RC p02 och en brottgräns RA m. Det alternativa stålet, med en m, uppkom liknande plasticering i samma detaljer men även områden med brott predikterades med spänningar på 1.03 ·RA m. För att sammanfatta så innebar detta att det alternativa stålet kan anses som farligare på grund av den lägre brottgränsen jämfört med det nuvarande stålet. Dessa resultat är dock konservativa eftersom minimivärden användes som materialdata och modellerna var förenklade i förhållande till den verkliga skyddsenheten. Better Shelter RHU is a social enterprise developing and providing temporary Refugee Housing Units to aid regions of crisis. The shelters are deployed worldwide and they are subjected to harsh weather conditions particularly to heavy wind loads. To maximise the amount of units deployed, the shelters have to be cost-efficient and material lead times need to be short. In order to achieve this, an evaluation to use lesser strength materials in the load bearing structure specifically the main joint named Joint1 - is assessed in this thesis. To assess the feasibility to change the material of the joint to an alternative steel with lower tensile strength and elongation ratio, the current performance is first analysed and then compared to the performance with an alternative cheaper material available for the production method. Modeling of the wind loads were made with fluid analysis and the resulting pressures were transferred on to the load bearing frame. From the frame, displacements were derived which were subsequently transferred to a subassembly with Joint1 in focus. From the sub-assembly, stresses for a wind load of 28 m/s could be evaluated for the joint. For the current material, which has a yield strength denoted RC shown in regions of about 1.09 · RC has a yield strength denoted RA p02 and a tensile strength denoted RC p02 or 0.6 · RC m, incipient plasticity were p02 and a tensile strength denoted RA m. The alternative material, which m, plasticity was shown in similar regions but also areas where the stresses reached tensile strength (1.03 · RA m) at the same wind speed. Conclusively, the alternative material appears as more hazardous because of the lower tensile strength compared to the current material. These results are based on conservative assumptions where minimum values of material data are used and the simulated models are simplified.