This thesis work is carried out in Cargotec Sweden AB, Bromma Conquip to study the behavior of load carrying welded joints in different weld metal strength mismatch conditions and various penetration ratios. Static and fatigue strength calculations have been made using FEA and experimentation. The joint in the Telescopic beam of the spreader STS45 has been analyzed. Telescopic beam is one of the critical and main parts in the spreader, which is directly subjected to the load of containers at various ports. Previous studies show that this joint limits the strength of the spreader, it has thus been analyzed. To check the effect of different strength mismatch conditions in the weld metal, static strength calculations have been carried out. The effect of different penetration ratios on static and fatigue strength has also been studied. A cruciform test specimen is designed according to the joint configuration and the capacity of testing machine. Criteria for the selection of consumables has also been developed and following standards: Eurocode 3, AWS D1.1 and BSK07, have been compared for static joint design. Sub modelling, effective notch stress and beam theory techniques have been used to study the effect of weld metal penetration and size of weld throat on the fatigue strength of the welded joint in the Telescopic beam. The study show that matching or slight under matching in the filler material along with full penetration increases the ultimate strength capacity as well as the ductility in the joint. Results of Eurocode 3, AWS D1.1 and BSK 07 are close to each other. Apart from strength mismatch and penetration ratios, it is observed that the weld geometry and joint preparation has also effect on the strength of the joint. Fatigue analysis of the weld in the Telescopic beam using 3D Finite element analysis show that effective notch concept is not applicable to this part of the spreader.

Purpose: this degree project will examine the possibilities of increasing the structural integrity in case of fire of a preexisting concrete building according to the rules in EKS 11, specifically for a hospital building. Furthermore, the degree project will provide solutions to increase the structural integrity in case of fire. Method: the study is based on a technical report provided by Kadesjös Ingenjörsbyrå AB where information about the hospital buildings technical aspects is presented. To examine current rules for fire-resistance rating of the hospital building, the regulations presented in BBR and EKS 11 were studied. Products had to fulfill the criteria of the European testing standards when they were evaluated as solutions that would increase the structural integrity of the building. The products were then evaluated according to the criteria presented in Eurocode 2 when dimensioning with tabulated data. An interview were held with Michael Försth professor in structural and fire engineering. Professor Försth were asked questions to evaluate potential methods and products that could increase the fire-resistance rating of the hospital building. Results: showed that proposed solutions are able to increase the structural integrity in case of fire of the hospital building to a degree where they were able to fulfill the requirements. Not all solutions were appliable on all building components of the hospital buildings. The difference in technical aspects of the solutions were presented. Conclusions: the identified solutions for increasing the structural integrity in case of fire are rock wool insulation, fire protection paint, additional concrete casting on columns and installation of sprinkler system. The solutions differ in technical aspects such as the space they take when implemented, weight increase when implemented, the amount they increase the structural integrity in case of fire when implemented and the method of implementing the solutions.

Byggnader konstruerade av KL-trä har blivit allt vanligare i Sverige och i resten av världen de senaste 20 åren. Trä är en förnyelsebar resurs och materialet tillåter varierad arkitektur. Eftersom trä är ett hygroskopiskt material finns det risker med att utsätta konstruktionen för nederbörd. Vissa forskare menar att väderskydd under konstruktionstiden är absolut nödvändigt på grund av risk för röta och mögel samt minskad hållfasthet, medan andra avfärdar dessa risker om det byggs medvetet.  I Eurokod 5 används klimatklasser för att ta hänsyn till fuktens påverkan på hållfastheten och styvheten i trämaterialet. Det finns tre klimatklasser, varav två av dem har samma hållfasthetsmodifieringsfaktor för konstruktionsvirke och limträ samt KL-trä. Dimensionering av träkonstruktioner blir därför i viss utsträckning förenklad.  Syftet med detta examensarbete var att visa hur tillverkare, konstruktörer och andra aktörer kan agera för att på ett mer detaljerat sätt dimensionera KL-trä med avseende på hur fukt påverkar dess hållfasthet och styvhet. Målet var att utveckla en beräkningsmodell och undersöka hur dimensionering av KL-trä kan göras på olika sätt samt att analysera de olika tillvägagångssättens för- och nackdelar. Slutsatserna som dragits av arbetet är att beräkningsmodellerna kan användas för att dimensionera KL-trä med hänsyn till hur fuktkvoten varierar över tid och över skivans djup, förutsatt att aktuella fuktkvoter eller en realistisk uppskattning av fuktkvoter finns tillgänglig. Modellerna är även intressanta ur ett pedagogoiskt perspektiv då de tydligt åskådliggör hur fuktkvoten påverkar dimensioneringsresultaten för KL-trä.

[EN] A simplified analytical method ("FAST") for the estimation of large-scale vulnerability of Reinforced Concrete (RC) Moment Resisting Frames with masonry infills is proposed and subsequently tested by using real damage scenario caused by the 2011 Lorca earthquake as a benchmark. FAST is a spectral-based approach that allows predicting the average non-structural Damage State expected for each class of building (defined by number of storeys, age of construction, infills ratio in plan and location) for a given demand level. It accounts for non-uniformity of infills in elevation, i.e. a reduction of infills ratio of the ground floor. FAST is based on: (i) the definition of approximated capacity curves of the infilled building, assuming that the RC frame is designed according to the corresponding seismic code; and on (ii) the assumption of "a priori" deformed shapes in accordance with the attainment of each non-structural damage state at 1st storey, estimated through experimental and numerical correlations. Two versions of FAST are proposed: a "simplified" approach aimed at the evaluation of uniformly infilled frames; and a "generalised" version which can account for any intermediate situation between uniformly infilled frames and pilotis frames (i.e. without infills at 1st storey). Also, some extensions of the method are highlighted. Aimed at testing FAST, the real damage scenario after the earthquake of Lorca (2011) is used as a benchmark, despite its impulsivity and directivity. In order to define the specific input parameters for the case study, information regarding ground motion, post-earthquake damage scenario and also building design practice must be collected. Hence, a detailed review of historical Spanish seismic codes and a critical analysis of current Spanish seismic code NCSE-02 in comparison with current reference performance-based codes such as Eurocode 8 are provided. Special emphasis is placed on provisions which can prevent a proper capacity design and that, in turn, can cause brittle failures or favour the interaction with infills. Also, the prescription of lower behaviour factor for wide-beam frames with respect to deep-beam frames -which is not present in most codes¿ is discussed; outcomes of several case studies suggest that such prescription is obsolete. Finally, FAST is applied to Lorca earthquake and predicted damage scenarios are obtained, considering different assumptions for input values. Results show proper agreement between predicted and real damages. Structural collapses were rarely observed, even though the PGA was three times higher than the typical acceleration of design, so FAST proves that masonry infills provided additional strength to RC frames. / [ES] Se propone un método analítico simplificado ("FAST") para la estimación de la vulnerabilidad a gran escala de edificios porticados de hormigón armado con tabiquería de fábrica, posteriormente testeado mediante la adopción del escenario de daño real correspondiente al terremoto de Lorca de 2011 como patrón de comparación. FAST es un procedimiento espectral que permite predecir el nivel de daño no estructural medio esperado para cada clase de edificio (definido por su número de plantas, año de construcción, densidad de tabiquería en planta y localización geográfica), considerando un nivel de demanda dado. El método tiene en cuenta la irregularidad de la tabiquería en alzado, es decir, la posible reducción relativa de tabiquería en planta baja. FAST se basa en: (i) la definición de curvas de capacidad aproximadas para los edificios tabicados, asumiendo que la estructura de HA se ha proyectado según la norma sísmica correspondiente en cada caso; y en (ii) la asunción de deformadas "apriorísticas" coherentes con cada grado de daño (suponiendo que éste se alcanza siempre en planta baja), estimadas a través de correlaciones experimentales y numéricas. Se proponen dos versiones de FAST: una "simplificada" para la evaluación de edificios uniformemente tabicados en altura, y otra "generalizada", que es capaz de tener en cuenta cualquier situación intermedia entre el prototipo uniformemente tabicado y el de planta baja diáfana. Además, se proponen ciertas extensiones al método. A fin de validar FAST, se elige el escenario de daño real correspondiente al terremoto de Lorca (2011) como patrón de comparación, a pesar de su impulsividad y directividad. Para definir los parámetros de input correspondientes al caso de estudio, es necesario recopilar previamente la información concerniente a la señal sísmica, el escenario de daño y las características del parque construido. Por tanto, se lleva a cabo una revisión exhaustiva de las normas sísmicas históricas en España y un análisis crítico de la norma sísmica española actual NCSE-02 en comparación con otras normas actuales de referencia basadas en el desempeño, como el Eurocódigo 8, haciendo énfasis en las provisiones que no garantizan el diseño por capacidad y que por tanto pueden provocar mecanismos frágiles o favorecer la excesiva influencia de la tabiquería. Además, se discute sobre la restricción del coeficiente de ductilidad en estructuras de vigas planas, cuestión que no se refleja en otras normas. Los resultados obtenidos mediante análisis de casos de estudio muestran que dicha prescripción resulta obsoleta para normas actuales. Finalmente, FAST se aplica al caso del terremoto de Lorca, obteniéndose predicciones de daño medio para diferentes asunciones. Los resultados muestran una coincidencia aceptable entre la predicción y los daños reales. FAST confirma que la causa principal de la práctica ausencia de colapsos (ante un terremoto con PGA triple que la típica de proyecto) hay que buscarla en la contribución estructural de la tabiquería de fábrica. / [CA] Es proposa un mètode analític simplificat ("FAST") per a l'estimació de la vulnerabilitat a gran escala d'edificis porticats de formigó armat amb envans de fàbrica. Posteriorment, el mètode ha estat testejat mitjançant l'adopció de l'escenari de dany real corresponent al terratrèmol de Lorca de 2011 com a patró de comparació. FAST és un procediment espectral que permet predir el nivell de dany no estructural mitjà esperat per a cada classe d'edifici (definit pel seu nombre de plantes, any de construcció, densitat d'envans en planta i localització geogràfica), considerant un determinat nivell de demanda. El mètode té en compte la irregularitat de la distribució de envans al llarg de les diferents plantes del edifici. Es a dir, es pot tenir en compte que, freqüentment, hi ha una menor quantitat de d'envans a la planta baixa. FAST es fonamenta en: (i) la definició de corbes de capacitat aproximades que tenen en compte no sols la estructura del edifici sinó també els envans i assumint que l'estructura de HA s'ha projectat segons la norma sísmica corresponent en cada cas; (ii) l'assumpció de deformades "apriorístiques" coherents amb cada grau de dany (suposant que aquest es dona sempre a la planta baixa) que han estat estimades a través de correlacions experimentals i numèriques. Es proposen dues versions de FAST: una "simplificada" per a l'avaluació d'edificis amb envans uniformement repartits per totes les plantes, i una altra "generalitzada", que és capaç de tenir en compte qualsevol situació intermèdia entre el prototip uniformement paredat i el de planta baixa diàfana. A més, es proposen certes extensions al mètode. Per tal de validar FAST, es tria l'escenari de dany real corresponent al terratrèmol de Lorca (2011) com a patró de comparació, malgrat la seva impulsivitat i directivitat. Per definir els paràmetres de entrada corresponents al cas d'estudi, cal recopilar prèviament la informació concernent al senyal sísmica, l'escenari de dany i les característiques del parc construït. Per tant, es porta a terme una revisió exhaustiva de les normes sísmiques històriques a Espanya i una anàlisi crítica de la norma sísmica espanyola actual (NCSE-02) comparant-la amb altres normes actuals de referència, com l'Eurocodi 8, fonamentat en el concepte d'acompliment. També es fa èmfasi a les provisions que no garanteixen el disseny per capacitat i que, per tant, poden provocar mecanismes de col·lapse fràgils o afavorir la interacció de la estructura amb els envans. A més, es discuteix sobre la restricció del coeficient de ductilitat de les estructures de bigues planes ja que es una qüestió que no aborden la majoria de les normes. Els resultats obtinguts mitjançant l'anàlisi de casos d'estudi mostren que aquesta restricció resulta obsoleta a les normes actuals. Finalment, FAST s'aplica al cas del terratrèmol de Lorca, obtenint prediccions de dany mitjà per a diferents combinacions del paràmetres de entrada. Els resultats mostren una coincidència acceptable entre la predicció i els danys reals. FAST confirma que la causa principal de la pràctica absència de col·lapses (davant un terratrèmol amb PGA triple que la típica de projecte) cal buscar-la en la contribució estructural dels envans. / Gómez Martínez, F. (2015). FAST simplified vulnerability approach for seismic assessment of infilled RC MRF buildings and its application to the 2011 Lorca (Spain) earthquake [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/54780 / TESIS / Premios Extraordinarios de tesis doctorales

The diploma thesis deals with processing of determining the shear strength of concrete structures reinforced with composite reinforcement, subjected to shear force, according to five different design approaches. The theoretical part of the thesis is closely related to the project FW01010520 - "Development of bent composite reinforcement for environmentally exposed concrete constructions", which is realized at the Institut of Concrete and Masonry Structures, Faculty of Civil Engineering, Brno University of Technology. The project deals with the shear strength of concrete beams reinforced with steel and composite reinforcement in various combinations. Then the load-bearing results gained within the project are compared with the values obtained by calculations according to the solved design approaches and computer software Atena Science. The second part of the diploma thesis deals with the static design and assessment of the cell structure. The cell is designed as a room inside of the medical building, where is placed device of magnetic resonance which is the reason why the cell is reinforced with non-magnetic composite reinforcement.

Denna rapport är en del av ett examensarbete på avdelningen för "Byggteknik och design" med inriktning "husbyggnad, projektering och konstruktion" på Kungliga Tekniska högskolan i Stockholm, Sverige. Rapporten handlar om byggandet av ett tak för en skolbyggnad i byn Lwengo Basilla som ligger i sydöstra delarna av Demokratiska republiken Kongo. Skolprojektet finansieras av en ideell organisation i Sverige som heter "Elikia na Biso" och leds av Miza Landström. Designen och konstruktionen av skolan har tagits fram med hjälp av studenter från olika avdelningar inom Kungliga Tekniska högskolan (KTH). En grupp studenter från KTH hjälpte till att lägga grunden och väggarna i skolan. Nästa grupp av studenter skickades för att hjälpa till med byggandet av skolans tak. Denna rapport fokuserar på att dimensionera och konstruera taket på skolan med hjälp av lokala material på ett effektivt sätt. Stegen för att bygga en geringslåda (precisionslåda), samt sågning och spikning av takstolen, och uppsättning av takstolarna på rätt plats har beskrivits i detalj. Virket som användes till takstolarna var mycket mer hållbara än vad som förväntades, och detta förstärker stabiliteten och säkerheten av hela taket. Taket på den första skolan blev klar, och de anställda kommer att bygga taket på den andra skolan själva med de erfarenheter de fått under byggandet av den första skolan. / This report is a part of a thesis in the department of “Construction engineering and Design” with specialization in “house building, planning and construction” at the Royal Institute of Technology in Stockholm, Sweden. The report is about the construction of a roof for a school building in the village of Lwengo Basilla located in south eastern parts of Democratic Republic of Congo. The school project is funded by a non-profit organization in Sweden named “Elikia na Biso” headed by Miza Landström. The design and construction of the school has been put forth with the help of students from different departments of the Royal Institute of Technology (KTH). A group of students from KTH helped to lay the foundation and the walls of the school. The next group of students was sent to help with the construction of the school roof. The focus of this report is to dimension and construct the roof of the school using local materials in an efficient way. The steps of constructing a mitre box(precision box), the sawing and nailing of the roof truss, and raising the roof trusses into place are all described in detail. The timber used for the roof trusses was much more durable than what was expected, this ensures the stability and safety of the roof. The roof of the first school was finished, and the workers will build the roof of the second school by themselves with the experience they gained during the construction of the first school.

I denna fallstudie jämförs en gammal gårdsbyggnad uppförd 1898 med kraven som ställs vid nybyggnation idag. För cirka 120 år sedan ställdes inte lika stränga krav på byggnationen som idag. De krav som undersöks handlar om hållbarhet och konstruktion. Syftet med studien är att skapa en bättre förståelse för varför dagens krav finns genom att undersöka en byggnad som är uppförd utan dessa krav. För att nå klimatmålen, som Sverige har antagit, finns det bland annat krav på byggnaders energieffektivitet som kan mätas genom att beräkna byggnadens primärenergital. Energieffektiviteten påverkas delvis av hur välisolerad en byggnad är varför kravet som ställs på en byggnads U-värde (värmegenomgångskoefficienten) också är intressant att undersöka. Gränsvärden på primärenergital och U-värde finns i Boverkets byggregler, BBR. Krav på konstruktionen finns i den internationella standarden Eurokod och de nationella valen i EKS. Beräkningar har gjorts på tak och bärande väggar för att kontrollera att de har tillräcklig bärighet. Även primärenergitalet och U-värden har räknats ut samt risken för fukt i den solida tegelväggen. Resultatet visar att konstruktionen klarar de krav som ställs i Eurokoderna och EKS och att byggnadens funktion bara uppfyller ett av de krav som ställs i BBR. Resultatet är i linje med tidigare forskning som har genomförts på energiprestanda hos gamla byggnader och visar på att det genom renovering, utan att skada byggnadens kulturvärde, är möjligt att uppnå dagens krav även om just den byggnaden som undersökts här inte når kraven. / This case study compares the function and framework of a building from 1898 with the requirements regarding sustainability and strength when building today. The purpose of this study is to get a better understanding of the requirements by investigating a building that was built without them. The requirements on a new building’s sustainability are today applied to old buildings that undergo extensive renovation. Two measurements to ensure high sustainability are primary energy and the heat transfer coefficient. A well-insulated building has a low heat transfer coefficient and will require less energy to heat and therefore be more energy efficient and more sustainable. Calculations have been made to determine the strength of the roof and the walls according to the Eurocodes and the nationally determined parameters, EKS. The primary energy and heat transfer coefficient has been calculated and compared to the mandatory provisions, Boverkets byggregler, BBR. The result shows that the framework is strong enough to take care of the loads it is exposed to. Most of the requirements regarding sustainability fail to be met. Although in conclusion it should be possible to meet some, if not all, the requirements with further renovation without harming the cultural value of the building.

I byggbranschen har nya metoder för lastanalys utvecklats och digitaliserats med hjälp av datorer och kraftfulla analysprogram. En stor del av dagens lastanalys utförs med hjälp av FEM baserade program. Dessa program bidrar till mer tidsbesparing och större noggrannhet.FEM-Design är ett FEM baserad analys program som kan hantera olika typer konstruktioner. Trots detta är inte programmet tillräckligt lämpat för brodimensionering när det gäller trafiklaster på broar. Konstruktören behöver därför gå igenom Eurokods-och Trafikverkets regler och krav för att hitta information kring trafikaster och därefter skapa dem i programmet.För att kunna utnyttja programmets kraftiga funktioner och anpassa det mer för brodimensionering, behöver programmet kompletteras med nya funktioner som underlättar hantering av rörliga laster. Målet var att undersöka olika lastmodeller enligt Eurokoden och TRVFS, och skapa dem i FEM-Design. Dessutom peka ut vilka förbättringar som kan utföras i programmet för att underlätta hantering av dessa trafiklaster.Tillsammans med StruSoft AB utfördes lastdefinitioner av Lastmodell 1, Lastmodell 2, och Lastmodell 3 i programmet FEM-Design.Resultatet av arbetet visar en mängd nya fordonslaster som definierades i programmet och som är baserade på det europeiska Eurokoden, och inhemska krav.Programmet FEM-Design går framgångsrikt att göras mer praktisk för brodimensioneringar. Med fortsatta studier, extra funktioner, och mer lastmodell-definitioner har FEM-Design potentialen att även konkurrera med andra bro-program. / In the construction industry, new methods of load analysis have been developed and digitized using computers and powerful analysis programs. A large part of today's load analysis is performed using FEM based programs, which contributes to time saving and greater accuracy.FEM-Design is a FEM based analysis program that can handle different types of constructions. Nevertheless, the program is not sufficiently applied to bridge dimensioning when it comes to traffic loads on bridges. The designer therefore needs to review the Eurocode rules and national requirements in order to find information about the moving loads and then define them in the program.In order to utilize the program's powerful features and suit it more for bridge dimensioning, the program needs to be complemented with new features that will facilitate the handling of moving loads. The goal was to examine the different load models according to the Eurocode and TRVFS, and creates them in FEM Design. In addition, identify which improvements can be made to the program to facilitate the handling of the traffic loads.Together with StruSoft AB, load definitions of Load model 1, Load model 2, and Load model 3 were performed in the FEM-Design program.The result of the work shows a number of new vehicle loads as defined in the program, which are based on the European Eurocode, and the country's special requirements.The program can successfully be made more practical for bridge constructions. With continued studies, additional features, and more load model definitions, FEM-Design has the potential to compete with other bridge programs.

Floods are the natural disaster that causes the most deaths and economic damage in the world. Sweden has been relatively spared from casualties in connection with floods, but the material damage is significant. In the future, larger and more frequent floods are expected. It is therefore interesting to study new protection barriers with higher capacity. C3C Engineering AB is a Växjö-based company that manufactures concrete blocks according to the lego principle out of waste concrete. In 2021, C3C has 99 production sites spread around Sweden. In the study, four models of stacking C3Cblock® were analyzed.The aim of the study was to produce calculation materials that can be used for stacking and placing C3Cblock® for flood protections. To calculate the capacity of the models, three horizontal loads were assumed to act on the stacking: static water pressure, hydrodynamic water pressure and floating debris load. In the study, four interviews with experts in the flood area were conducted. The interviews provided an insight into how experts at the relevant authorities view Sweden's preparedness, management, planning against floods and which criteria for protection barriers are considered important.The results from the study show that the C3Cblock® largely manage the water velocities and water heights that the authority for protection and preparedness maps for. The work also shows that the impact of floating debris has a relatively small effect compared to the hydrodynamic and hydrostatic water load. As the calculation set-up has been in ideal conditions, it is important when using the C3Cblock® for flood prevention purposes to have knowledge of terrain conditions such as base material and ground slope. / Översvämningar är den naturkatastrof som orsakar flest antal dödsoffer och ekonomisk skada i världen. Sverige har varit relativt förskonat från dödsoffer i samband med översvämningar, men de materiella skadorna är betydande. I framtiden förväntas större och mer frekventa översvämningar. Det är därför intressant att studera nya skyddsbarriärer med högre kapacitet. C3C Engineering AB är ett Växjöbaserat företag som tillverkar betongblock enligt legoprincipenutav överbliven spillbetong. År 2021 har C3C 99 stycken produktionsplatser utspridda runt om i Sverige. I arbetet kontrollerades fyra modeller för stapling av C3Cblock®. Målet med arbetet var att ta fram beräkningsmaterial som kan användas vid stapling och placering av C3Cblock® i förebyggande syfte mot översvämningar. För att beräkna modellernas kapacitet antogs tre horisontella laster verka på staplingen: statiskt vattentryck, hydrodynamiskt vattentryck och drivgodslast. I arbetet har fyra stycken intervjuer med sakkunniga inom översvämningsområdetgenomförts. Intervjuerna gav en inblick i hur sakkunniga på berörda myndigheter ser på Sveriges beredskap, hantering, planering mot översvämningar och vilka kriterier för skyddsbarriärer som anses viktiga. Resultatet av arbetet visar att C3Cblock® till stor del klarar de vattenhastigheter och vattenhöjder som myndigheten för skydd och beredskap karterar för. Arbetet visar också att inverkan av drivgods har en relativt liten effekt jämfört med dethydrodynamiska- och hydrostatiska vattenlasten. Då beräkningsuppställningen varit i ideala förhållanden är det viktigt att vid användning av C3Cblock® i förebyggande syfte mot översvämningar ha kännedom kring terrängförhållanden som underlagsmaterial och marklutning.

In the construction sector today, there is a lot of discussion about material reuse tominimize the negative environmental impact. By reuse of precast concreteelements, significant amounts of CO2 emissions can be prevented. In order toreuse a concrete element for structural purposes in a building, the element need tobe assessed to ensure it can withstand the required loads. This report is based on a comparison of different building codes, it describes andcompares three selected building codes and their associated concrete standardsfrom different eras. The purpose of the report is to compare the results obtainedwhen designing predetermined concrete elements and components. The findingswill indicate whether it is possible to reuse concrete elements that were designedaccording to previous standards. The calculations will demonstrate bothsimilarities and, more importantly, differences in the design approaches of thebuilding codes and how they have evolved. An investigation concludes that by employing a chain of checks, it is possible todetermine if an existing component is reusable considering its load capacity. The differences in reinforcement content vary within approximately 0-25% infavor of the previous code, i.e. the older code requires more reinforcement.