Det er i denne rapporten utarbeidet et bæresystem for NTNUs referansetidevannsturbin. Bæresystemet består av sirkulære hulprofiler som er sveiset sammen, og er en kombinasjon av et fagverk og en ramme. Konstruksjonen er utformet symmetrisk med turbinen på toppen, og siden bladene til turbinen roterer gjennom konstruksjonen er det ikke noen avstivere der, derav rammen. Denne konstruksjonen er utsatt for utmatting og det er kravet til levetid som blir dimensjonerende. Konstruksjonen dimensjoneres først statisk, for så å gjennomgå en levetidsanalyse. Dimensjonerende laster er bestemt. For dimensjonering av konstruksjonen finnes det flere standarder som kan brukes. Disse er ikke spesielt tilpasset bæresystem for tidevannsturbiner, men de dekker samme type konstruksjon. Det vil bli presentert et design som har en levetid på 55 år og veier 85 tonn. Det som blir bestemmende for designet og levetiden er de høye spenningsvariasjoner i hotspot-punktet. Disse variasjonene kommer fra den kvasi-statiske delen av tidevannslastene, som blant annet består av en thrustkraft som varierer mellom 1056 kN og – 1056 kN.

Ageing infrastructure and changing external conditions has invoked the need for performing proactive and predictive asset management (AM) in water utilities through the utilisation of AM tools. AM tools can act as decision support for maintenance and renewal decisions in a water utility, through assessing decision-influencing factors such as criticality, performance, condition, failure rates, hydraulic and economic risk, life cycle cost etc. The tools for AM are dependent on data about the characteristics of the assets (inventory) as well as record data from the assets’ life cycles. The Flemish Water Company (Vlaamse Maatschappij voor Watervoorziening, VMW) is currently in a transition from a reactive to a predictive AM strategy, and is performing this shift by the implementation of several AM tools. However, VMW is a company in which data collection has been executed to a very limited extent in the past, and will therefore be challenged by the lack of available data when implementing these tools for AM. The project described in this document has endeavoured to assess how VMW should (1) ensure that their AM tools are not impeded by data availability and low data quality, and (2) how the collected data can be utilised optimally for AM. These two assessments were made through five work areas (WA): a comprehensive literature study on which factors influence data quality, an analysis of the data needs for buried assets followed by an analysis of the technical and organisational factors in VMW, a case study in Trondheim Vann og avløp and a cost-benefit analysis of data collection. The scope has been focused on data that is relevant for describing the life cycle of buried assets. It was found that the quality of data is likely to be impeded by the dispersed storage structure that is imposed by the AM tools’ proprietary databases. Therefore, it has been suggested to create one central data repository for all life cycle data (a diary database). The database should work as a distributor of data to the different data-consuming applications. Suggestions for the structure and development of this database were made. Further was a comprehensive list of measures for how to stimulate operational personnel to collect data produced. Among the measures were the establishment of data quality indicators, data quality monitoring and communication routines, training, and early data collection methods. Lastly, the cost-benefit analysis showed that VMW could achieve much higher informational benefits if they invest 7.5 % more in data collection (compared to current long-term plans), allowing for tools that assess hydraulic and economic risk of failure to be used (hydraulic criticality, expected unmet demands, combined with cost of failures). The cost-benefit analysis also showed that VMW should search for tools that utilise inspection data better, and that the benefits of extended data about asset interventions should be tested (in selected “trial” service centres) before being collected in full scale. For more details about the results and conclusions, please confer with the Executive summary (chapter VII). A paper was made on the cost-benefit analysis of data collection, and is enclosed in Appendix E. It is suggested to develop the cost-benefit analysis further by (1) measuring the unit costs of data collection and (2) expressing the benefits as reduced economic risk.

Denne masteroppgaven ser på hvilken effekt et armeringsnett har i vegoverbygninger, samt erfaringer som er gjort fra forskjellige hold. I tillegg er det foretatt analyser av seks vegstrekninger i Sør-Trøndelag der armering har vært benyttet. Forskningsresultatene viser hovedsakelig at geonett har effekt for tynne overbygninger, og at desto dårligere undergrunnen er desto større effekt har geonettet. Flere forskningsrapporter viser også at man kan redusere overbygningstykkelsene ved hjelp av geonett, eventuelt forlenge levetiden til vegen. Statens Vegvesen er relativt reserverte for ideen om å redusere lagtykkelsene i overbygningen. De er også i mot å bruke «unaturlig» materiale i overbygningen. Fra et miljøperspektiv er ikke dette en unaturlig tankegang, men det er flere argumenter for at det i enkelte prosjekter kan være mer miljøvennlig å benytte geonett. Faktumet at det er kaldt i Norge på vinteren, gjør at argumentet om frostsikring av vegene er aktuelt. Reduserte lagtykkelser kan muligens føre til mer telehiv på vegene. Analysen av vegstrekningene (spor, IRI, bæreevne, G90-verdier og skadeomfang) viser at strekninger med geonett, total sett, har like bra eller bedre resultater som strekninger uten geonett. Samlede resultater viser at både skadenes utbredelse og alvorlighet er mindre der det ligger geonett. Dette selv om initialforholdene var verre, og lagtykkelsene redusert for strekninger med geonett. Strekninger med geonett har ikke like gode resultater som der det er masseutskiftet. Både bæreevnen og G90-verdiene antyder at det har vært en låsende effekt over tid i geonett. Generelt har bæreevnen til strekninger med geonett økt mer enn for strekninger uten geonett. Tilsvarende har G90-verdiene sunket mer for strekninger med geonett. For veger med dårlig undergrunn, tynn overbygning eller for forsterkningstiltak virker geonett som en god løsning. Om dette er en god løsning med tanke på frostsikring, miljøhensyn, økonomi og annet må diskuteres i hvert enkelt prosjekt. Alt i alt virker geonett som en god løsning der forholdene ligger til rette for det.

ABSTRACT Salsnes Filter delivers a technology used for primary treatment of wastewater. The technology could be described as a rotating belt sieve with continuously air cleaning of the sieve cloth. The process is referred to as ‘Salsnes filtration’ throughout the text. Salsnes filtration can point out particularly high treatment efficiency, but it is not fully understood how this is obtained. Furthermore it is not clear how the process should be operated to achieve ‘optimum performance’. In an attempt to understand this, both a theoretical and an experimental approach have been applied; hence the paper consists of two main parts. In the theoretical part, different fouling mechanisms are described, and it is explained how these affect the hydraulic resistance of the sieve cloth and the resulting filtrate flux through it. In the experimental part, sieving under different pressure conditions has been explored. It was not succeeded in obtaining data suitable for statistical analyses, but some useful suggestions were given. Most importantly, it may not be beneficial to establish a particle cake under high pres-sure conditions since this provides low permeability. It was found that upholding of high pressure was sufficient to counteract this, but that a relatively small decrease in pressure results in a significant decrease in filtrate fluxes. It is concluded that Salsnes filtration should strive for a minimum decline in the ratio between pressure difference and hydraulic resistance in order to achieve the most uni-form flux through the belt sieve, which is thought to ensure the highest treatment efficiency.

Bakgrunnen for denne masteroppgaven er at erfaringer viser at det er en utfordrende oppgave å gjennomføre kvalitetsvurderinger av gangfelt med etterfølgende forslag til tiltak, samt prioriteringer blant disse. Særlig bykommunene, med et meget stort antall gangfelt, står ovenfor betydelige utfordringer på dette området. I denne masteroppgaven er Trondheim benyttet som typisk eksempel på en større norsk by. Hensikten med denne masteroppgaven er å foreslå en metode for prioritering av hvilke gangfelt som bør utbedres først og hvilke tiltak som synes best egnet. Utvelgelsen baseres på en ulykkesanalyse over fotgjengerulykkene i Trondheim fra 2002 til 2011, samt kriteriene som stilles til gangfelt. Et sentralt grunnlag for arbeidet har vært å ivareta regjeringens mål om å bedre trafikksikkerheten og framkommeligheten på fotgjengernes premisser. Litteraturstudie, erfaringer fra andre byer, direkte observasjon og målinger, samt innsamling av eksisterende data er metoder som er benyttet for å besvare problemstillingen. Resultatet av ulykkesanalysen viser at barn er en utsatt trafikantgruppe. Fotgjengerulykkene foreslås derfor delt inn etter byens skolekretser. Samtlige gangfelt innenfor skolekretsene med flest fotgjengerulykker foreslås kvalitetsvurdert først. Gangfelt som ligger nær skole, som ikke er signalregulerte, har høyt fartsnivå, høy trafikkmengde, samt et høyt antall kryssende i makstimen anses som mest kritisk. Resultatet av kvalitetsvurderingene over gangfeltene som er valgt i denne masteroppgaven viser at samtlige gangfelt ikke tilfredsstiller kravene som stilles. Ulike problem som må løses er høy fart, lang kryssingsavstand, dårlig belysning, dårlig sikt, mangel på skilt/oppmerking, mangel på universell utforming, samt manglende vedlikehold. All erfaring og forskning viser det ubestridelige faktum om at nedsettelse av fartsgrensen gir størst effekt dersom målet er å bedre trafikksikkerheten og framkommeligheten på fotgjengerens premisser. For å oppnå ønsket fartsreduksjon anbefales utstrakt bruk av opphøyde gangfelt, da tiltaket skiller seg positivt ut. Det anbefales derfor at nedsettelse av fartsgrensene, på alle hoved- og samleveger i bolig- og sentrumsområder i Trondheim, gjennomføres.

It is necessary to have an understanding of the reliability of water distribution network, in order to make right decisions on maintenance and expansion of an existing network. The purpose of the master thesis has been to find a method of assessing/estimating the reliability of a water distribution network. Reliability of a water distribution network can be regarded by the mechanical reliability of the components, and/or the networks ability to deliver water to recipients at a sufficient pressure, at both normal and failure situations. The later is hydraulic reliability of the network, and this has been the focus of this report. This report has focused on methods of measuring a water distribution networks ability to perform its required function, for mechanical failure events. There are two ways of regarding the hydraulic reliability of a network, one way is to preform impact calculations for the network and then regard average impacts as well as impact distribution and maximum and minimum impacts. The other way is to use the impact and combine the mechanical reliability of the components. The first way is regarded as assessment of the reliability, while the second method is estimation of reliability. When estimating the reliability of a network, it is necessary to use time intervals in order to get a good perspective. The report contains a suggested method for determining the reliability of water distribution networks for different time-spans, based on failure probabilities and impact assessments. The method that is suggested contains 10 steps, whereof 6 are considered necessary. The method has been tested using a skeletonized version of the actual network of Skullerud in Oslo, Norway as a case study. The case network was provided by the municipality of Oslo, and no changes have been made by the student. Failure rates for the network have been made from registered failures in the network of Oslo, for the period of 1975-2011. The impact calculations were done with two different software solutions, with varying degree of consistency between the different calculations. In addition the report also contains a short comparison of demand and pressure driven analysis, and how they impact results for supply criticality. It has not been found any clear indication of demand driven or pressure driven analysis, has in general a higher or lower impact on hydraulic criticality. There are large differences between how consistent the results are. Values for valves and pumps are quite consistent, while pipes are more varying. This is based on the case study. With regards to the case study, the method indicates that the network of Skullerud can be considered to be both mechanically and hydraulically reliable, and that the expected loss off supply for the network is less than 2%, given a single failure event. The expected number of failures for the network within a month is 4, with the majority having a low impact on the network hydraulics.

Denne masteroppgaven er en eksperimentell studie av en selvkomprimerende konstruksjonsbetong (styrkeklasse B35) med antiutvaskingsegenskaper armert med enten basaltfiber (monofilament) eller stålfiber. Formålet med oppgaven har vært å undersøke fibrenes effekter på blant annet betongens ferskegenskaper, som eksempelvis synk og synkutbredelse, samt mekaniske egenskaper i herdet tilstand, hovedsakelig bøyestrekkfasthet og trykkfasthet. Motivasjonen for oppgaven har vært et ønske om å øke proporsjonalitetsgrensen for undervannsbetongen, altså bøyestrekkfastheten ved riss, samt å gi betongen duktilitet og restfastheter etter riss. Et av hovedkravene ved fremstilling av denne fiberbetongen var å opprettholde en tilfredsstillende lik reologi som referansebetongen. For bruk av fiber i konstruksjonsbetongen i jetpeler vil en slik økning av beskrevne egenskaper kunne resultere i mindre bruk av stagforankring, reduserte pelediametere og/eller redusert peleantall. Dette betyr tidsbesparelse. Basaltfibrenes effekt på bearbeidbarheten (synk og synkutbredelse) var stor allerede ved små fibermengder sammenlignet med stålfiber. For et krav til synkutbredelse på 560 mm var maksimum anvendbare innhold av basaltfiber kun 0,38 vol% (10 kg/m3). Den mest effektive endringen gjort i resepten for å fremskaffe disse verdiene, var å øke innholdet av superplastiserende tilsetningsstoff til maksimalt anbefalt. Matriksvolum og w/c-forhold ble også forsøkt øket, men med liten effekt. Det var i tillegg ønsket å beholde masseforholdet grunnet krav til bestandighetsklasse M45. Stålfibrene ble kun testet med en fibermengde på 0,7 vol% (54,6 kg/m3). Selv uten endring av resepten fra referansebetongen viste dette fiberinnholdet seg å ha liten effekt på synkutbredelsen, med unntak av litt mindre synk på grunn av tendenser til oppbygning av fiberskjelett i midten. Likevel var det god stabilitet i betongen som medførte jevn spredning av stålfiber helt ut til randen. Basaltfibrene viste ingen antydning til positiv effekt på bøyestrekkfasthet og trykkfasthet ved 28 døgn herding. Bøyestrekktesten som ble brukt var i samsvar med NS-EN 14651. Etter riss ga fibrene ingen fastning og fiberbetongen gikk til brudd på samme måte som den uarmerte referansebetongen. Basaltfibrene er derfor uegnet som fiberarmering i denne undervannsbetongen for applikasjon i jetpeler. Stålfibrene økte derimot middelverdien av proporsjonalitetsgrensen for bøyestrekkfasthet fra 4,2 MPa (for referansebetongen) til 5,6 MPa. Stålfibrene ga i tillegg umiddelbar fastning etter første riss og økte restbøyestrekkfastheten opp til ca. 7,8 MPa ved 1 til 1,5 mm rissvidde (CMOD). Betongen viste god duktilitet og stålfibrene tilfredsstilte kravet til minimumsarmering. For dimensjonering ved 0,5 mm rissvidde er den dimensjonerende restbøyestrekkfastheten = 3,6 MPa for stålfiberbetongen. Vurdering av basalt- og stålfibres effekt og mekaniske egenskaper i jetpeler Den stålfiberarmerte undervannsbetongen er en god fiberbetong sammenlignet med en ordinær selvkomprimerende konstruksjonsbetong med samme stålfibervolum og omtrentlig lik trykkfasthet. På grunn av den store mengden sement i betongen er varmeutviklingen ved herding høyere enn normalt. Dette vil resultere i overflateriss grunnet en temperaturgradient gjennom det store peletverrsnittet. Selv om dette normalt er ufarlige riss, som har en tendens til å lukke seg når konstruksjonen kjøles ned, kan de likevel fungere som svake punkt ved mekaniske laster og/eller miljømessige belastninger. Stålfiber ville kunne redusere disse rissviddene, men ikke fjerne de helt.

Denne oppgaven tar for seg forankring av nedgravde rørgater. Det er undersøkt interaksjonen mellom rør og jord, først i horisontalt terreng og deretter i bratt terreng med helning over 20 grader. I rapporten er det studert beregningsmodeller som benyttes for beregning av glidestabilitet, motstand mot oppløft og global knekking. Det er sett på både modeller som benyttes i vannkraftbransjen og modeller fra andre fagområder. For å undersøke hvorvidt de ulike beregningsmodellene gjengir virkeligheten ble det i atbeidet med oppgaven utført to typer forsøk. Modellforsøk med rør av polyvinylklorid (PVC) og sand og fullskala feltforsøk med rør av glassfiberarmert plast (GRP) med pukk som omfyllingsmasse. I modellforsøkene ble følgende undersøkt: - Aksiell friksjonskraft i horisontalt og bratt terreng - Motstand mot oppløft - Stivhet i jord og knekking Forsøksplanen for feltforsøkene ble utarbeidet på grunnlag av modellforsøkene, og i disse ble det sett nærmere på: - Aksiell friksjonskraft i horisontalt og bratt terreng - Motstand mot oppløft I feltforsøkene ble det også undersøkt i hvilken grad disse kreftene er avhengig av overdekningshøyde og komprimering. Beregning av knekking ble utført med elementmetodeprogrammene Focus Konstruksjon 2D og Abaqus. Dette for å se om programmene kan benyttes til å simulere knekking av rørgater i bratt terreng. Beregningene ble sammenlignet med modellforsøkene og viste at Abaqus er det mest egnede programmet. Verdiene fra 2D-modellen i Abaqus kan benyttes til gode overslagsberegninger, men for en fullverdig simulering av knekking av nedgravde rørgater bør det gjennomføres mer avanserte beregninger. Resultatene fra modellforsøkene virker til å følge samme trend som beregningsmodellene. Likevel er det noen avvik som kan komme av unøyaktigheter i målingene fra modellforsøkene. I feltforsøkene faller resulatene fra oppløftsforsøkene innforbi de beregnede verdiene. De aksielle friksjonskreftene avviker derrimot mye fra de beregnede verdiene. Sannsynligvis skyldes dette usikkerhet omkring friksjonsfaktoren mellom rør og omfyllingsmasse, og jordtrykket rundt røret. Det er anbefalt konkrete forslag for å studere temaet nærmere.

Denne oppgaven har som hensikt å beregne og teste momentbærende knutepunkt i tre. Tidligere undersøkelser rundt byggingen av høyhus i tre har alle konkludert med at dette ikke vil være mulig, uten å gjøre tiltak for å dempe svingningene man vil få i ett slikt bygg. Forslagene har vært økt masse, svingningsdempere og økt stivhet i knutepunktene. Rapporten tester derfor ut en type momentstive knutepunkt til bruk i trekonstruksjoner. Knutepunktett benytter seg av lange treskruer, og målsetning har vært å få en høyere stivhet enn dagens løsninger. Resultatene etter forsøksprogrammet har vist seg å være gode. Forsøk 10-12 som til slutt viste seg å bli de med høyest gjennomsnittlig kapasitet, hadde en karakteristisk stivhet fra 15 822-31 343 kNm/rad. Noe som er veldig bra med tanke på stivheten til eksisterende løsninger. Under forsøkene har en rekke faktorer blitt endret, dette for å kunne se hvordan knutepunktet kan optimaliseres.

Concrete and lightweight concrete elements are today used in various building applications to a great extent all over the world. Replacing traditional thermal insulation like e.g. expanded polystyrene (EPS), extruded polystyrene (XPS) and polyurethane (PUR) by vacuum insulation panels (VIPs) is discussed in order to increase the thermal resistance without increasing the wall thickness. Compared to traditional concrete and lightweight concrete elements, slimmer elements may still achieve U-values low enough to fulfil passive house or zero energy requirements. Thus, sandwich elements with VIPs may be an alternative to the traditional solutions. However, there may be some problems related to the use of VIPs in such concrete elements. The alkaline environment in concrete may lead to reactions with the aluminium (Al) in the multi-layered laminate used as the VIP envelope, and destroy its barrier function. To investigate the influence of the alkaline environment on the durability of VIPs in general, and the VIP envelope in particular, various VIP and VIP envelope specimen experiments have been carried out. The VIPs were subjected to different alkaline solutions at different temperatures, with and without direct contact with the liquid alkaline solutions. A worst-case scenario was investigated when any additional protection of the VIPs was disregarded. The results from the VIP experiments showed various degrees of degradation effects. Depending on the temperature and the pH-value of the alkaline environment the VIPs were exposed to, physical and thermal changes were observed on some of the test specimens, while others were more or less unaffected by the exposure. In general, the temperature proved to be the hardest strain, when the VIPs in heating cabinet showed much greater signs of degradation than the VIPs at room temperature, more or less independent on the pH-value of the alkaline solution they were exposed to. Interesting results were also obtained from the VIP envelope specimen experiment, where the VIP envelope showed signs of degradation after only a short time in alkaline solution.