SammendragI denne masteroppgaven er bygningsfysiske utfordringer knyttet til garasjekjellere i boligblokker undersøkt, med mål om å redegjøre for forskriftskrav og anbefalinger samt egen forskning. Analyser av fukt- og varmetekniske problemstillinger er gjennomført ved å benytte henholdsvis WUFI 2D og THERM. Det er også gjennomført energiberegninger ved hjelp av Simien, samt økonomiske vurderinger knyttet til energimessige problemstillinger. Gjennom analyser i WUFI er det vurdert hvor vidt en kan plassere isolasjon mellom tilfarere på et betongdekke mellom oppholdsrom og delvis oppvarmede garasjekjellere. Dette var ønsket av Skanskas tekniske underavdeling Skanska Produktdesign, og er til dels ikke anbefalt av Sintef Byggforsk. Dette ble gjennomført ved å benytte et temperaturforløp over året i garasjekjelleren med 10˚C gjennomsnittstemperatur og minstetemperatur på 5˚C. Resultatene viser at dette ikke medfører fare for muggvekst eller kondens på dekkekonstruksjonen.Varmetekniske analyser har til hensikt å analysere virkningen det har å endre plasseringen av isolasjonen fra under til over betongdekket med hensyn på kuldebroer i konstruksjonen. Resultatene viser at dette har en positiv effekt, da mindre varme ledes ut gjennom betongkonstruksjonene i dekket over kjelleren. Videre er det vurdert isolasjonsalternativer for å redusere U-verdi langs total ytre lenge av ytterkonstruksjonen vist i vedlegg 1. Simuleringene viser at det har liten hensikt å isolere sofadrageren i garasjen som holder dekket oppe på undersiden, men at det gir gode resultater å legge inn 50mm isolasjon som kuldebrobryter mellom sofadrager og hulldekkekonstruksjon.Gjennom energiberegninger i Simien er primært vurdert om Skanskas strategi om å isolere etter oppvarmingsgrad er oppnådd. Varmetapet ved 50mm utvendig isolasjon på vegger og dekke mot terreng er beregnet til 257W/m2. Ved fullt isolert, 200mm utvendig isolasjon i vegg og 250mm i dekket, og fullt oppvarmet er varmetapet beregnet til 325W/m2. Varmetapet ligger lavere, og forutsetningene er oppnådd. Det er også vurdert hvor vidt det fra et privatøkonomisk ståsted er gunstig å øke isolasjonsmengden ytterligere i en delvis oppvarmet garasje. Beregninger gjennomført ved å kombinere Simien og kostnadsdata hentet fra Holte Anbud viser at dette er lite hensiktsmessig.

Oppgaven forsøker å vise den systemresponsen som er særegen for konvensjonelle tiltak og blå-grønne tiltak. Dette er aktuelt på Brøset bydel som en del av ”Fremtiden byer” prosjektet og skal bygges om til boligområde. MIKE URBAN og MIKE 21 er benyttet til å lage en konseptuell modell.Ved å sammenligne sommer- og vinterforhold, i tillegg til ulike gjentaksintervaller (1, 20 og 100år), vil kurver for videreført vannmengde gi et inntrykk av tiltakenes effekt. Dette gir beslutningsstøtte for Kommunalteknikk når de vurderer endringer i kommunens VA-Norm. Resultatene viser mer enn halvering av maksimal vannføring for alle forhold ved å velge fordrøyning eller blå-grønne tiltak fremfor konvensjonelle tiltak. Fordrøyning krever store sentraliserte volumer, mens blå-grønne tiltak på hver eiendom krever mange små og desentraliserte tiltak.

Sør for Trondheim skal E6 utvides til fire felt mellom Heimdal og Melhus. I den forbindelse blir det behov for et nytt kryss på Klett, der E39 og Rv 707 kobles sammen med E6. E6 vil få motorvegstandard, og skal beholde fire kontinuerlige felt gjennom kryssområdet. Dette medfører at det nye krysset må utformes over minst to plan.Et toplanskryss på Klett har vært planlagt i lengre tid, og flere alternative utforminger har vært på skrivebordet. Imidlertid har dårlige grunnforhold og stramme økonomiske rammer medført et behov for å tenke nytt. Denne rapporten er utarbeidet i samarbeid med Statens Vegvesen Region Midt, og har til hensikt å belyse ulike kryssalternativer, samt forsøke å komme frem til en fornuftig løsning på Klett.Det er utarbeidet totalt ni alternative utforminger av krysset, hver med tilhørende beskrivelse og skisse. For å skille kryssalternativene fra hverandre på en oversiktlig måte, er en vektingsmetode av de mest sentrale faktorene benyttet. Dette danner grunnlag for hvilken kryssløsning som tas med videre til detaljeringsfasen.En kryssløsning bestående av to ramper i bro over E6, samt å beholde dagens rundkjøring, ble ansett som mest fornuftig. Dette skyldes først og fremst at krysset har god tilpasning til kurvebildet i området, er ansett å være gunstig økonomisk og tar opp et minimum av landbruksarealer.Til å detaljere det utvalgte krysset er NovaPoint benyttet. I programmet er krysskonstruksjonen inndelt i totalt tolv vegmodeller, og noe av utfordringen består i tilpasningen mellom disse. Spesielt viktig er det å opprettholde kontinuerlige vegflater og grøfter, samt å sikre god vannavrenning i alle punkt. En av de største geometriske utfordringene er stigningen i rampene fra rundkjøringen opp til broene over E6. Dette ble løst med å senke E6 lavt i terrenget, og heve rundkjøringen 1,5 m fra dagens posisjon.Som utgangspunkt for prosjekteringen av rundkjøringen er rundkjøringsmodulen i NovaPoint benyttet. Det er imidlertid nødvendig å gjøre noen mindre justeringer for å tilpasse geometrien til forholdene på Klett. Videre er det gjennomført sporingsanalyse for å kontrollere at dimensjonerende kjøretøy kan gjennomføre samtlige svingebevegelser i rundkjøringen. NovaPoint er også benyttet for å kontrollere sikt på utsatte områder i krysskonstruksjonen.Virtual Map benyttes for å visualisere krysset i 3D. Utsnitt fra modellen brukes til å fremstille detaljer fra prosjekteringen, samt å beskrive en mulig utbyggingsstrategi og omkjøringsplaner. Det er også gjennomført en manuell og en verktøybasert kostnadsanalyse av krysset. Resultatene fra disse viser at kryssets totale kostnader kan forventes å ligge innenfor intervallet 192,5 til 461 millioner kroner, med en sannsynlig kostnad i området rundt 350 millioner kroner. Til slutt er det gjort vurderinger av prissatte og ikke-prissatte konsekvenser en kryssutbygging kan medføre.

Vi opplever i dag en økt hyppighet av klimakatastrofer som flom og tørke som følge av økt konsentrasjon av klimagasser i atmosfæren. Dette har ført til et behov for å redusere klimagassutslippene fra industrien på jorden. Byggebransjen, ofte kalt 40 % -bransjen, står for om lag 40 % av klimagassutslippene, og har dermed et stort potensial for reduksjon. BIM er en prosess som søker å redusere ressursbruken, og er dermed en bærekraftig prosess som har blitt tatt i bruk i stor skala i nybygg. Rehabiliteringsprosjekter henger derimot etter med implementering av BIM. Gode og korrekte tilstandsanalyser er en forutsetning for gode og ressurseffektive rehabiliteringsprosjekter. Ved å benytte nettbrett med BIM-modeller, ønsker man å effektivisere denne prosessen samt øke kvaliteten på tilstandsrapportene.Gjennom arbeidet med denne masteroppgaven ble det utført en tilstandsanalyse av Alfasetveien 11. Hele tilstandsregistreringen ble utført på et nettbrett (Samsung Galaxy tab 10.1). BIM-modellen som tilstandsregistreringene ble lagt inn i, ble utarbeidet ved hjelp av Revit Architecture, AutoCAD Architeture og AutoCAD WS. For at Revit Architecture kunne bli brukt til tilstandsanalyser, måtte det utarbeides en rekke løsninger for programvaren. Med støtte fra CAD-Q lot dette seg utføre. Det ble testet ut en rekke ulike applikasjoner for BIM-håndtering på nettbrett. Applikasjonene var tilgjengelige på Google Play. Det ble prøvd ut fortrinnsvis gratis applikasjoner. Det viste seg at det kun var applikasjonen TeamViewer som kunne benyttes til tilstandsregistrering på nettbrett med BIM-modell. TeamViewer er en fjernstyringsapplikasjon som lar en kontrollere en sentral PC fra et nettbrett.En IDM ble utarbeidet for prosessen ved å benytte et nettbrett med en BIM-modell til tilstandsanalyser. IDMen inneholder byggfaglig informasjon med forslag til functional parts. Det må IT-fagkyndige til for å utarbeide en MVD som muliggjør informasjonsflyt på tvers av programvarer via IFC-filformatet.Tilstandsanalysen som ble gjort av Alfasetveien 11 er ingen fullverdig tilstandsanalyse siden denne oppgaven omhandler prosessen ved å benytte et nettbrett med BIM-modell til tilstandsanalyser. Derimot ble denne prosessen utført i sin helhet på nettbrettet med BIM-modellen. Dette var ikke en optimal løsning med dagens applikasjoner og nettbrett. Det viste seg at applikasjonen som kunne brukes til formålet ikke var egnet for navigering med fingrene på et nettbrett. Dette førte til at navigering i modellen gikk svært sakte. Som igjen førte til at effektiviteten ikke økte i forhold til den tradisjonelle måten som ønskelig. Bildebehandlingen var heller ikke optimal slik at en av kildene til feil i grunnlaget for utarbeidelse av tilstandsrapporten, ikke kunne elimineres. I tillegg er nettbrettene som lages i dag ikke særlig robuste. Siden mye av tilstandsregistreringene skjer på utsiden av bygget ved registrering av fasader, er det en fordel om nettbrettet hadde tålt vann. Dette er imidlertid ingen stor hindring. Smarttelefoner har vært i omløp lengre enn nettbrett. Her ser man at flere produsenter lager robuste modeller. Panasonic har planer om å lansere sitt robuste nettbrett Toughpad i løpet av sommeren 2012.Til tross for noen problemer, viser denne masteroppgaven at med en liten innsats fra programvareutviklere, kan nettbrett og BIM-modeller drastisk forbedre og effektivisere den tradisjonelle måten å utføre tilstandsanalyser på.

Sammendrag

Oppgaven omhandler dimensjonering av avstivende hulldekker ved hjelp av et effektiviserende regneark i excel. Regnearket inneholder lastberegninger samt dimensjonering av fuger ogknutepunkter. Sammen med programmet følger en brukerhåndbok som er nødvendig for å forståoppbygning og virkemåte for beregningene. Til slutt er det testet to eksempler for å vise hvordan regnearket brukes på konkrete tilfeller. Oppgaven er utført i samråd med Spenncon AS.

This thesis presents and analyse laboratory investigations of the shear strength of freeze-bonds created between two saline ice-blocks. One hundred and eighty one experiments were conducted during spring 2012 in the ice laboratory at NTNU and at Hamburg Ship Model Basin (HSVA). The applied experimental setup is similar to the set-up used by Repetto-Llamazares et al. (2011a) and Repetto-Llamazares and Høyland (2011a). The reproducibility of the measurements from these articles and how the freeze-bond strength varies with the physical properties of the ice used to form freeze-bonds were investigated. Investigating the physical properties of the ice involved temperature, salinity and density measurements, thin section analysis and characterisation of the visual appearance of the ice. We consider our results to be important knowledge for future work to perform more accurate small-scale experiments on freeze-bonds. The measured freeze-bond strengths had a range of 1.9 to 94.9 kPa.The following factors were varied during the experiments: a) Two sample dimensions were used: small ice-blocks with dimensions of 60 · 40 · 22 [mm] and 90 · 40 · 22 [mm], with a nominal contact area between the ice-blocks of 60 · 40 [mm], and large ice-blocks with dimensions of 140 · 140 · 27 [mm] and 180 · 140 · 27 [mm], and a nominal contact area between the ice blocks of 140 · 140 [mm]; b) Three contact surfaces were used: artificially produced and the natural top or bottom of the ice-sheet. Groves made during sawing of the artificially prepared surfaces were either normal to or parallel with the longitudinal ice-block direction; c) Two ice-blocks directions were made by having the longitudinal ice-block direction normal to or parallel with the ice-growth direction; d) Assembling the freeze-bond was made by placing the ice-blocks in contact with each other in water or in air; e) The water temperature in the submersion basin was either on, or slightly above the freezing point; f) Changing the time - temperature historie of the ice-blocks were done by either storing the ice at −7 C at all time or for a defined period of time cooling the ice-blocks down to −20 C. The initial ice-block temperature of −7 C, submersion time of 10 min, confinement pressure during submersion of 1.9 kPa and a velocity of the force applying piston of 2 mm/s were kept constant, and are equal to Repetto-Llamazares and Høyland (2011a).Physical properties of the freeze-bonding ice-blocks influenced the freeze-bond strength. Weak freeze-bonds were obtained for ice-blocks with a low initial salinity (S < 1 ppt), and strong freeze-bonds were obtained if the ice-blocks had a high initial salinity (S > 2 ppt). The low salinity ice-blocks were in addition seen to have a transparent look and few brine channels and voids. High salinity ice-blocks had an opaque look and contained many brine channels and voids. Keeping the longitudinal ice-block direction normal to the ice-growth direction, and assembling the samples in water gave stronger freeze-bonds. Freeze-bonds created between two natural bottom surfaces gave the strongest freeze-bonds, while the weakest freeze-bonds were obtained for the artificially prepared surfaces. Surfaces with an initially high surface roughness gave weaker freeze-bonds. The grove direction of the artificially prepared surfaces, the water temperature in the submersion basin, the sample size and the time - temperature history of the ice-blocks did not affect the freeze-bond strength.We did not manage to reproduce the results of Repetto-Llamazares et al. (2011a) and of Repetto-Llamazares and Høyland (2011a). Different submersion time (5 vs. 10 min) and confinement pressure (0.66 vs. 1.9 kPa) in the experiments of Repetto-Llamazares et al. (2011a) and us are probably the main reasons for the observed differences. We believe that comparable freeze-bond strengths would be obtained if identical test parameters had been applied. We do from this consider the experiments of Repetto-Llamazares et al. (2011a) to be reproducible.Repetto-Llamazares and Høyland (2011a) reports a very low average freeze-bond strength, 3.6 kPa, for the submersion time, confinement pressure, initial ice-block temperature and piston velocity applied in our thesis. We have not been able to obtain such low average freeze-bond strengths. We believe that the low freeze-bond strengths obtained by Repetto-Llamazares and Høyland (2011a) is an effect of the physical properties of the ice-blocks applied in their experiments, i.e. transparent ice-blocks with a low salinity.

Based on the need for effective solutions of structures response to seismic loading, this thesis includes the theoretical background, and explanation of several methods. There are many theories in the community, but the ones chosen to be looked closer at here are Modal response spectrum analysis for symmetric and asymmetric plan structures, Modal Pushover Analysis for symmetric and asymmetric plan structures and Linear and Non-Linear Response History Analysis. The theory has been adapted from published papers and books on the topic.The report is divided into three main sections, numerical methods for solving of dynamic problems, elastic analysis and inelastic analysis. The chapters on Elastic and Inelastic analysis are further divided into sections on symmetric and asymmetric plan.Elastic analyses by hand calculations and SAP2000 have been performed on a 2D-frame, aSAP2000 Elastic Response spectrum analysis has been performed on a 3D-frame, and aninelastic modal pushover analysis in SAP2000 has been performed on a 2D frame.The target for this inquiry is to discover advantages and disadvantages in the different methods and comparing them.

Road salting forms an essential element in the winter maintenance of roads. With salt usage increasing there is a need for an optimizing of salt practices. This master thesis is focused on the melting of ice below 0°C with use of salt (the de-icing process). The use of dissolved salt (Sodium Chloride) is considered only, and the melting process that takes place in an adiabatic system. The increased understanding of the physics of ice melting will hopefully contribute into optimizing de-icing operations. The thermodynamics of ice melting by salt has been studied by developing a calculation model, which can be used to predict the final temperature of an “ice-salt solution” system and the amount of melted ice, for a given salt solution.Five solutions with different salt concentrations (5, 10, 15, 20 and 23 w%) have been experimentally tested to determine the temperature change inside the reactor caused by adding of a certain amount of ice to the solution. The calculated and experimentally determined values of final temperature (T_f) have been further compared to identify the discrepancy in obtained results and to which extent the developed model is theoretically applicable. The comparison between the model and experiments has shown that the model was able to predict the final temperature of the “ice-salt solution” system with high precision throughout the investigated temperature range between -16°C and 0°C. In 89% of the cases the error between the determined results lies within temperature interval ± 1°C. The model has showed to have a better performance and gives lower level of discrepancies between the calculated and measured results when the solution has reached its ice melting capacity, i.e. when unmelted ice fractions are present in salt solution. In order for decrease the level of existent uncertainties and obtain more accurate results, it is recommended to incorporate the omitted value for heat loss in the developed model and to conduct all experiments in a cold room under constant, low temperature conditions.

Økt andel tette overflater i byer gir større mengder overvann som må håndteres. Regnbed er en vegetert forsenkning i terrenget hvor overvann samles og infiltreres. Et typisk regnbed er bygd opp av et filtermedium av jord og løvkompost og beplantet på overflaten. Et godt fungerende regnbed vil infiltreres tomt for vann mellom hvert nedbørstilfelle. Fordelen med regnbed er at filtermediet vil holde igjen en rekke forurensninger, overvann vil infiltrere til grunnvann og vann vil bli fordrøyd i regnbedet. Regnbed har blitt populært både i USA og Canada, mens bruken er beskjeden i Norge. Noe av årsaken er manglende dimensjoneringskriterier/metoder og usikkerhet rundt ytelsen til regnbed i kaldt klima. Hovedmålet med denne oppgaven er derfor å dokumentere den hydrologiske ytelsen til regnbed og hvilke faktorer som bør spille inn på dimensjoneringen av regnbed. Arbeidet baserer seg på feltforsøk med Modified Phillip-Dunne infiltrometere, laboratorieundersøkelser av Risvollan regnbed (Trondheim), simulering av kontinuerlig målte vannføringer i Risvollan regnbed og laboratorieundersøkelser av ulike filtermedier.RECARGA kan modellere vanngjennomstrømningen i et regnbed. Modellen har blitt kalibrert med infiltrasjonsevnen mot vannføringsdata høsten 2011 og våren 2012 i Risvollan regnbed. RECARGA har vist godt samsvar med målte data. Sammen med infiltrasjonsforsøk i felt har dette dokumentert stor variasjon i vannmettet hydraulisk konduktivitet i perioden juli 2011 til mai 2012 (0.4-2.8 cm/time). Infiltrasjonen var som forventet størst i sommerhalvåret.Feltforsøkene avdekket stor variasjon i infiltrasjonsevne på overflaten (0-35 cm/t). Årsaken kan skyldes ulik grad av kompaktering, biologisk aktivitet fra planter og insekter, samt finstoff i innløpsvannet som sedimenterer på overflata. Infiltrasjonsforsøk i felt samsvarte godt med infiltrasjonsevnen funnet med RECARGA. Enkle feltforsøk kan dermed brukes til å beregne ytelsen til allerede anlagte regnbed og i tillegg avdekke områder i regnbedet som bør rehabiliteres. Regnbeds ytelse har blitt simulert ved hjelp av RECARGA med avrenningsdata fra Bergen, Trondheim og Ås. Resultatet viser at 95 % av årsavrenningen kan infiltreres alle tre stedene med et regnbed på 2.5 % av nedbørsfeltet og infiltrasjonsevne på 10 cm/time. For regnbed som er mindre enn 2.5 % av nedbørsfeltet eller har lavere infiltrasjonsevne enn 10 cm/t vil ytelsen være forskjellig i Bergen, Trondheim og Ås. Regnbed som skal redusere flomtoppen må være større enn et regnbed som kun skal infiltrere mest mulig av årsnedbøren. Simulering av et tre timers 15års regn i Trondheim (25.8 mm) viser at regnbed som er 7 % av nedbørsfeltet vil gi en flomtoppreduksjon på 90 %. Dermed kreves det to forskjellige dimensjoneringsmetoder avhengig av formålet. Metoden som er foreslått for å håndtere årsnedbøren baserer seg på simulerte avrenningsdata fra smeltebrett. Metoden som er foreslått for å håndtere moderate nedbørstilfeller baserer seg på IVF-kurver og amerikanske dimensjoneringsmetoder. Arbeidet viser at hydraulisk konduktivitet er en av nøkkelfaktorene for å lykkes med regnbed. Denne avhenger av sammensetningen av filtermediet. Infiltrasjonsforsøk i laboratoriet viser at den hydrauliske konduktiviteten synker med mengde løvkompost, noe som tilsier at lavt innhold av organisk materiale er nødvendig for regnbed i kaldt klima. Lavere andel organisk materiale kan senke renseeffekten og påvirke vekstforholdene for plantene. Kompostandelen må derfor bestemmes ut fra nødvendig mengde organisk materiale for renseeffekt, plantevekst og infiltrasjonsevne i regnbed.