Broar är bärverk som för trafik över eller förbi hinder och behöver ibland förstärkning av grundläggningen under stöden på grund av dåliga markförhållanden. Detta åstadkommas genom pålgrundläggning under bottenplattan. För att välja lämpliga pålar med tillräcklig lastkapacitet behövs beräkna dimensionerande lasteffekten från bron på pålarna i pålgruppen. Beräkningsprogram som grundas på pålstyvhetsmetoden för att beräkna lasteffekten på pålar används oftast, som CAE-rymdpålgrupp program. Sådana program betraktar bottenplattan som oändlig styv vilket troligen kan minska noggrannheten av beräkningen. Nyare program baserade på finita elementmetoder som FEM-Design kan beräkna lasteffekten på pålarna och har även möjlighet att välja olika styvheter till bottenplattan. För utvärdering och jämförelse mellan CAE och FEM-Design i syfte att välja lämpligaste program för beräkning av lasteffekten på pålarna vid pålgrundläggning av brostöd, valdes en bro i Telegrafberget, Nacka. Modellering och beräkning i båda program utfördes med hänsynstagande till tre parametrar; bottenplattans tjocklek, krypning och jordpåverkan. Efter analysen och jämförelsen mellan resultaten av båda program dras slutsatsen att FEM-Design ger noggrannare resultat för lasteffekten på pålarna. Vid hög styvhet för pålgrundläggningen ger CAE också adekvata resultat för lasteffekten. / Bridges are structures that lead traffic over or through obstacles and sometimes require reinforcement of foundation under support due to poor soil conditions. This is accomplished by piling under the foundation slab. To select suitable piles with sufficient load capacity, it needs to calculate the dimensioning load effect from the bridge on the piles of the pile foundation. Calculation programs based on the pile stiffness method to calculate the loading effect on the piles are usually used such as the CAE program. Such programs regard the foundation slab as endless rigid which can probably reduce the accuracy of the calculation. Newer programs based on finite element methods like FEM-Design can calculate the load effect on the piles and also have the option of selecting various stiffnesses to the foundation slab. For the evaluation and comparison of CAE and FEM-Design in order to choose the most suitable program for calculating the load effect on the piles of bridge support, a bridge was chosen in Telegrafberget, Nacka. Modeling and calculation in both programs were performed taking into account three parameters; foundation slab thickness, creepage and ground effect. Following the analysis and comparison of the results of both programs, concludes that FEM-Design provides more accurate results for the loading effect on the piles. At high rigidity for the pile foundation, CAE also provides adequate results for the load effect.

No description available.

Pålgrundläggning är en vanlig metod vid grundläggning där sämre markförhållanden råder. För broaroch andra anläggningskonstruktioner måste stora laster tas i beaktande, både horisontella ochvertikala. Att dimensionera för detta kan vara en tidskrävande process som kräver många upprepadeberäkningar för att hitta en fungerande pålkonfiguration.Syftet med denna studie är att undersöka hur man med hjälp av ett avancerat analysprogramtillsammans med parametrisk modellering kan effektivisera processen för beräkning av pålgrupper.Studien avser undersöka hur man kan uppnå detta syfte med hjälp av Sofistik, ett FEM-program, isamverkan med Rhinoceros och Grasshopper, program för CAD och visuell programmering. Måletmed studien är att ta fram en effektiv metod där man med hjälp av ett skript med ändringsbaraparametrar kan skapa en mer automatiserad och flexibel process för modellering och beräkning avpålgrupper. Med metoden ska man kunna skapa och beräkna pålkonfigurationer under varierandeförutsättningar, med ett resultat som står sig väl mot mer etablerade metoder.Studien har visat att metoden är användbar för syftet att modellera och beräkna pålgrupper. Arbetet harresulterat i ett skript där användaren kan definiera ingående parametrar om material, geometri ochlaster, och genom skriptet både skapa en tredimensionell modell av en pålgrupp och sedan analyseradenna i analysprogrammet. Processen sker till stor del automatiskt och är flexibel på så sätt attparametrarna kan ändras och direkt uppdatera modellen och utföra en ny beräkning.Metoden har visat sig ge jämförbara resultat med ett etablerat beräkningsprogram för pålar, CAERymdpålgrupp, under förutsättning att en förenklad beräkning görs där bottenplattan ges oändligstyvhet. / Piling is a common method of foundation where poorer soil conditions prevail. For bridges and otherplant structures, large loads must be considered, both horizontal and vertical. Dimensioning for thiscan be a time-consuming process that requires many repeated calculations to find a working pileconfiguration.The purpose of this study is to investigate how, with the help of an advanced analysis programtogether with parametric modelling, the process for calculating pile groups can be streamlined. Thestudy aims to investigate how this goal can be achieved with the help of Sofistik, a FEM program, incollaboration with Rhinoceros and Grasshopper, programs for CAD and visual programming. The aimof the study is to develop an efficient method where, with the help of a script with adjustable values, amore automated and flexible process for modeling and calculating pile groups can be created.The study has shown that the method is useful for the purpose of modeling and calculating pile groups.The work has resulted in a script where the user can define parameters about material, geometry andloads, and through the script create a 3D model of a pile group and analyze this in the analysisprogram. The process is largely automatic and is flexible in such a way that the parameters can bechanged and directly update the model to perform a new calculation.The method has been shown to give comparable results with an established calculation program forpiles, CAE Rymdpålgrupp, provided that a simplified calculation is made where the foundation slab isgiven infinite stiffness.

I samband med Förbifart Stockholm och Tvärförbindelse Södertörn förväntas en flaskhals skapas vid Vårbybron i södra Stockholm. För att förhindra överbelastning planeras en nybyggnation där pålgrundläggning med grävpålar föreslås. Markförhållanden är ovanliga i Stockholm, med över 100 meter ned till berg. Komplexa omständigheter i området gör det nödvändigt att analysera markrörelser som verkar på grundläggningen. Syftet med studien är att undersöka horisontella- och vertikala sättningar vid ett brolandfäste. Syftet är vidare att analysera vilken typ av numerisk konstitutiv modell som är lämplig med hänsyn till studiens specifika fall och område; Mohr-Coulomb (MC), Hardening Soil (HS) och Hardening Soil med small-strain stiffness (HSS). Slutligen ska jordparametrarnas väsentlighet avgöras i en parameterstudie. Sonderingsdata tillämpas i studien för att skapa en jordlagermodell i AutoCAD Civil 3D 2019 Metric och vidare simulering av sättningar i Plaxis 2D. Vid modellering av sättningar i förekommande geologi rekommenderas att en avancerad modell används, med fördel HSS. Däremot kräver mer avancerade modeller noggranna indata för tillförlitligt resultat och ytterligare tester för styvhetsparametrar bör utföras. I detta projekt kan dyrare tester tänkas sänka slutgiltig budget, eftersom underskattning av moduler i djupa och fast lagrade jordar baserade på konservativt valda moduler ger upphov till en dyrare konstruktion. / In conjunction with the opening of the Stockholm Bypass and Tvärförbindelse Södertörn, a bottleneck is expected at the bridge Vårbybron in southern Stockholm. To prevent traffic congestion, a new construction is planned where pile foundation consisting of bored piles is proposed. The ground conditions are unusual and not typical for Stockholm involving over 100 meters distance to rock. Complex circumstances in the area makes it complicated as well as necessary to analyze ground movements. The aim of the study is to investigate horizontal- and vertical settlements at a bridge abutment. The aim is further to analyze which type of numerical constitutive model that is appropriate with respect to the specific case and area; Mohr-Coulomb (MC), Hardening Soil (HS) and Hardening Soil with small-strain stiffness (HSS). Finally, the significance of the soil parameters is to be determined in a parameter analysis. Results from soundings are used to create a geological model in AutoCAD Civil 3D 2019 Metric. Furthermore, simulation of settlements in Plaxis 2D is performed. It is recommended to apply advanced models for this type of geology, advantageously HSS. However, more advanced models require accurate input data to obtain reliable results, and additional tests for stiffness parameters must be performed for accuracy in the results. In this project, more expensive tests can be thought of as lowering the final budget, as underestimation of modules in deep and stiff soils based on conservatively selected modules leads to an unnecessarily expensive construction.

The official recommendations in geotechnical engineering are according to Swedish practice to install inclined driven piles in order to resist external horizontal loads, which usually consist of windloads. These loads gets counteracted by utilizing the pile's axial load-bearing capacity, however when designing a foundation the use of inclined piles has proven to be problematic from a number of different perspectives. This has made both engineers as well as contractors long for a solution where the piles instead are allowed to be installed vertically, which could be made possible by utilizing the lateral bearing capacity of the pile which occurs in connection with lateral resistance during pile-soil interaction. The present day knowledge about such an engineering procedure in Sweden has proven to be limited and consists mainly of one governing document, namely report 101 published by the Commission on Pile Research. The aim of our study is to test and evaluate the method in report 101 based on a number of different load cases related to lateral load effects during pile-soil interaction. An analytical method reproduced from the Commission on Pile Research's report has been implemented with help of Mathcad, a computer software for reuse of mathematical calculations. Decisive parameters that distinguish the different load cases have included external load impact in pile head, mechanical strength properties of friction or cohesive soil, along with cross-sectional dimensions and reinforcement content of piles etc. The results differed significantly depending on the loadcase, a majority of the given answers were also perceived as unreliable and in a number of load cases the method also failed to obtain an analytical solution. Our conclusion is that it is doubtful whether the elastoplastic method presented in report 101 in the end in practice benefits the engineer tasked with designing, this stands in stark contrast to an increasing demand for easily accessible knowledge within its field. / Pålar i samband med grundläggning har sedan en tid tillbaka enligt svensk praxis installerats snedslagna, detta för att med hjälp av pålens axiella bärförmåga motstå yttre horisontell lastpåverkan till följd av exempelvis vindlaster. Att snedställa pålar har visat sig vara problematiskt ur ett flertal olika perspektiv, en lösning som både konstruktörer och entreprenörer efterlängtat är att pålarna istället tillåts installeras rakställda. Detta skulle vara möjligt genom att nyttja pålens transversella bärförmåga som uppstår i samband med sidomotstånd vid interaktion påle-jord. Kunskap kring ett sådant dimensioneringsförfarande i Sverige idag har visat sig vara begränsad och till stor del bestå av ett styrande dokument, nämligen rapport 101 utgiven av Pålkommissionen. I denna studie har en analytisk handberäkningsmetod som återges ur Pålkommissionens rapport implementerats i beräkningsprogrammet Mathcad, detta i syfte att testa och utvärdera metoden utifrån ett flertal olika belastningsfall relaterade till transversell lastpåverkan vid interaktion påle-jord. Avgörande parametrar som skiljt de olika belastningsfallen åt har bl.a. utgjorts av hållfasthetsegenskaper hos friktion- eller kohesionsjord, tvärsnittsdimensioner och armeringsinnehåll hos påle, yttre lastpåverkan i påltopp. Resultaten skiljde sig åt markant beroende på typ av belastningsfall där en majoritet av svaren upplevdes som icke tillförlitliga och till ett flertal olika fall, utifrån vårt försök till implementering, klarade metoden heller inte av att erhålla någon analytisk lösning. Vi finner det därför svårt att tro att den elastoplastiska metoden som återges i rapport 101 i slutändan kommer till någon direkt praktisk nytta, vilket står i tvär kontrast mot ett uppenbart behov där lättillgänglig kunskap inom området efterfrågas.