In between the Oceans and the Earth (The cities by Oceans) Projects in between the oceans and the earth For studies of towns on the seashores in magister studies under leadership of Ing. Arch Jan Mlecka I was impacted by two basic factors: firstly by my three years of studies and internships in Lisbon – a metropolis on the shore of Atlantic ocean, which became written into Lisbon’s DNA, into its light, tempo, priorities, historz, courage, strength, eternity, simplicity, sailing boats and elegance. And secondly I was influenced by a workshop organized by AA of London in February 2011 in Dubrovnik with lectures of Vedran Mimica and John Palmesino about towns, growth, quality of town life, policies and by studies of Southern Croatian coast under leadership of Krunoslav Ivanišin, where a floating platform was proposed to simultaneously solve several problems of this region. The more I become involved with oceans, the more I am fascinated by shorelines. This rare, dangerous, fractal line is the theatre of the biggest changes and dramas, but it also presents the greatest possibilities. (This is why I call my work not Towns by Oceans but In Between The Oceans and The Earth). When I was mapping shorelines, I have come across several findings: 1. The principles of constructions on shorelines are similar all over the world. 2. There are similar evolutionary stages in usage of shoreline – it is both physical and functional stages. 3. In many cases the potential of ocean is impaired by human interventions. Taking into account these facts, I was searching for further evolutionary stages of shorelines. In Lisbon I visited Ocean Energy Systems where 30 young engineers work on im-provements of machines designed to extract energy from oceans. In order to be effi-cient, these machines have to have giant dimensions. Immediately after seeing a generator on the island of Pico, I realized that such machines should not be put behind fences, creating an obstacle on the rare shoreline in between the sea and the land, but that they must be adopted by architecture – so that we will be able to live with them in symbiosis on the shoreline.

As a response to the ever denser cities, skyscrapers have become yet more popular and are growing more and taller than ever. A new efficient structural system for skyscrapers has been proposed by Tyréns AB, called the Tubed Mega Frame. This structural system consists of hollow concrete tubes at the perimeter of the building. Since this structural system has not yet been used in any skyscraper several aspects have still not been studied or investigated. An important aspect having an impact on the system’s competitiveness compared to traditional structural systems is how a skyscraper using this new structural system could be built. This thesis treats the construction methodology of Tubed Mega Frame structures. The construction methodology of a prototype building is evaluated to connect the findings to a plausible real project. Building very tall concrete structures sets a lot of demands on the concrete used and having an effective construction is essential. The elastic modulus of the concrete has been identified as one of the most important concrete properties why this topic has been studied. Comparisons of the formulas of different codes for estimating the elastic modulus have been made to see what elasticity can be achieved. Concrete recipes that have been used in already built skyscrapers have been reviewed to see what elastic moduli are feasible to reach and expect. Pumping concrete to high levels sets demands on the concretes flowability and self-compacting concrete is necessary to use. Ways of improving the concrete properties are also studied. All studies show that the Tubed Mega Frame structural system would be possible to construct with today’s concrete and pumping technology even though improvements can be expected from future development in concrete technology. As most skyscrapers that are built today, a Tubed Mega Frame structure would preferably be built with a self-climbing formwork system rising one level at a time. From a review of available construction methodologies, the thesis shows that these systems would be applicable on a Tubed Mega Frame structure with minor adaptions of the systems. The floor cycle time, i.e. the time it takes to complete an entire floor before proceeding to the next level, has a significant importance in determining the construction time of a skyscraper. For this reason a floor cycle with all activities related to the structural system and their sequences have been developed for the prototype building. By determining all the relations that are between activities and using productivities for estimating their durations it has been possible to evaluate the time it would take to complete a standard floor. By the use of Microsoft Project the duration of a stated average floor cycle has been estimated to a little more than 4 days. / Som en reaktion på att allt fler människor bor i städer har skyskrapor kommit att växa sig allt fler och högre. Traditionellt har skyskrapor oftast utnyttjat någon form av kärna som stomsystem vilken upptar stor yta av våningsplanen. Som en möjlig metod att göra skyskrapors stomsystem effektivare har Tyréns utvecklat det nya stomsystemet Tubed Mega Frame. Då detta bärande system ännu inte har använts i någon skyskrapa är det ett flertal aspekter som inte har blivit studerade och undersökta. En viktig aspekt som är av stor vikt för systemets konkurrenskraft gentemot mer traditionella system är hur det skulle gå till att bygga en skyskrapa som använder detta nya stomsystem. Det här examensarbetet behandlar byggnationsmetodiken för Tubed Mega Frame. Byggnationen av en prototypbyggnad som använder detta system utvärderades för att koppla resultaten till en möjlig verklig byggnad. Att bygga väldigt höga konstruktioner i betong ställer stora krav på betongen som används, och att ha en effektiv byggnation är också av stor vikt. Betongens elasticitetsmodul har identifierats som en av de viktigaste egenskaperna för betongen och därför har detta område studerats djupare. En jämförelse av hur olika normer beräknar elasticitetsmodulen har gjorts och vilka elasticitetsmoduler det ger. De betongsammansättningar som har använts i tidigare skyskrapebyggande har studerats för att se vilka elasticitetsmoduler som kan förväntas. Att pumpa betong till höga höjder ställer stora krav på betongens pumpbarhet. För att göra detta möjligt är det nödvändigt att använda självkompakterande betong. Vilka olika sätt som finns tillgängliga för att styra betongens egenskaper har också studerats. Undersökningarna visar på att det skulle kunna vara möjligt att med dagens betong och pumpteknologi bygga en skyskrapa som använder Tubed Mega Frame som bärande system. Med framtida framsteg inom betongteknologi kan man även förvänta att bättre lämpad teknik kommer att utvecklas. En skyskrapa med stomsystemet Tubed Mega Frame skulle liksom de flesta av dagens skyskrapor lämpligtvis byggas med hjälp av självklättrande formsystem, och därigenom bygga en våning i taget. Studier av teknik och byggnationsmetoder som finns tillgängliga idag har visat på att dagens teknik skulle vara möjliga att applicera på Tubed Mega Frame med endast mindre justeringar. Det som har ett stort inflytande på byggtiden av en skyskrapa är våningscykeltiden, d.v.s. den tid det tar att bygga en våning innan det är möjligt att fortsätta på nästa. Av denna anledning har en våningscykel med alla relevanta moment som ingår blivit bestämd och utvärderad för prototypbyggnaden. Genom att ha klargjort alla relationer mellan olika aktiviteter och den tid de tar att utföra har det varit möjligt att utvärdera den tid en hel våningscykel skulle ta. Med hjälp av Microsoft Project har en våningscykel för en våning som bedömts som representativ för hela prototypbyggnaden kommit att ta drygt fyra dygn.