<p>Till grund för detta examensarbete ligger en ineffektiv process, samt dubbelarbete som idag utgör arbetsgången vid CAD-projektering för konstruktörer hos Structor i Karlstad. Målet med examensarbetet är att genomföra en kompatibilitetskontroll av 3D-modelleringsprogrammet Tekla Structures 15.0 mot analys- och beräkningsprogrammen Autodesk Robot Structural Analysis Professional 2010 samt Strusoft FEM-Design. Syftet är att med hjälp av kompatiblitetskontrollen utgöra vilket av programmen Autodesk Robot och FEM-Design som bäst lämpar sig att köras tillsammans med Tekla Structures utifrån valda faktorer. Två äldre examensarbeten används för att få en uppfattning om FEM-Design.</p><p> </p><p>För att undvika det omfattande och tidskrävande arbetet med att skapa två modeller, en grafisk samt en analytisk modell, finns en lösning. Genom att skapa den grafiska modellen i Tekla Structures 15.0, vilket sedermera genererar den analytiska modellen, och sedan exportera den via länk till Autodesk Robot Structural Analysis 2010 behövs bara en modellering. Ett arbetsmoment, som förut inneburit ytterligare en modellering i analysprogrammet, undviks härmed. Medveten modellering, det vill säga kontinuerlig kontroll av den analytiska modellens utseende i Tekla, krävs för mest fördelaktiga resultat. Detta bör finnas i åtanke under hela arbetsprocessen. Det är i slutändan alltid projektören/konstruktören som styr hur Robot i sin tur kommer att behandla modellen som skickas från Tekla.</p><p> </p><p>Laster och lastkombinationer går att justera i både Tekla och Robot. Dock anses det, för en van Teklaanvändare, vara smidigast att hantera detta i Tekla. Om detta sker i Tekla behövs ytterligare inställningar i Robot aldrig göras. Robot utför då endast analysen och bearbetar de resultat som analysen utgör. De resultat som återfinns går att behandla i Robot och redovisas på sätt som är relevanta för respektive användare. De grundläggande resultaten, så som största påverkande moment och tvärkraft, går att importera tillbaka till modellen i Tekla och hamnar då under respektive profils attributinställningar.</p>

Till grund för detta examensarbete ligger en ineffektiv process, samt dubbelarbete som idag utgör arbetsgången vid CAD-projektering för konstruktörer hos Structor i Karlstad. Målet med examensarbetet är att genomföra en kompatibilitetskontroll av 3D-modelleringsprogrammet Tekla Structures 15.0 mot analys- och beräkningsprogrammen Autodesk Robot Structural Analysis Professional 2010 samt Strusoft FEM-Design. Syftet är att med hjälp av kompatiblitetskontrollen utgöra vilket av programmen Autodesk Robot och FEM-Design som bäst lämpar sig att köras tillsammans med Tekla Structures utifrån valda faktorer. Två äldre examensarbeten används för att få en uppfattning om FEM-Design.   För att undvika det omfattande och tidskrävande arbetet med att skapa två modeller, en grafisk samt en analytisk modell, finns en lösning. Genom att skapa den grafiska modellen i Tekla Structures 15.0, vilket sedermera genererar den analytiska modellen, och sedan exportera den via länk till Autodesk Robot Structural Analysis 2010 behövs bara en modellering. Ett arbetsmoment, som förut inneburit ytterligare en modellering i analysprogrammet, undviks härmed. Medveten modellering, det vill säga kontinuerlig kontroll av den analytiska modellens utseende i Tekla, krävs för mest fördelaktiga resultat. Detta bör finnas i åtanke under hela arbetsprocessen. Det är i slutändan alltid projektören/konstruktören som styr hur Robot i sin tur kommer att behandla modellen som skickas från Tekla.   Laster och lastkombinationer går att justera i både Tekla och Robot. Dock anses det, för en van Teklaanvändare, vara smidigast att hantera detta i Tekla. Om detta sker i Tekla behövs ytterligare inställningar i Robot aldrig göras. Robot utför då endast analysen och bearbetar de resultat som analysen utgör. De resultat som återfinns går att behandla i Robot och redovisas på sätt som är relevanta för respektive användare. De grundläggande resultaten, så som största påverkande moment och tvärkraft, går att importera tillbaka till modellen i Tekla och hamnar då under respektive profils attributinställningar.

En pelarfot är en stål-till-betongknutpunkt som består av en fotplåt med insvetsad stålpelare och grundskruvar som gjuts ner i betonggrundkonstruktionen. Pelarfoten används till att överföra lasten från bärande pelare ner till grunden och grundskruvarna hjälper till att ta upp skjuvkrafter samt dragkrafter som uppstår av böjmoment. Vid dimensionering av pelarfötter finns principer och råd för beräkning att hämta från Eurokoderna. Dock kan det ta tid att hitta alla anvisningar som finns spridda mellan olika Eurokoder. I praktiken är det effektivt att använda något av de designprogram som är specialiserade förknutpunktermed automatisk beräkningsfunktion. I denna rapport studeras beräkningsprinciper enligt Eurokoderna som underlag förförståelse av dimensionering av en pelarfot. Sedan används designprogram för att dimensionera pelarfoten. Målet är att ta reda på vilket eller vilka program som är lämpligast för dimensionering av pelarfötter. Programmen som används är Peikko Designer, IDEA StatiCa och FEM-Design Steel Joint där alla har sina egna beräkningsrutiner för att uppfylla Eurokoderna. Utvärderingen gjordes endast för pelarfotstypen PF3 med samma lastkombinationer i tre fallstudier. För grundskruvar användes standardskruvar från Peikkos sortiment vid förankringen. Resultatet visade sig att programmen är lämpligast för sitt användningssyfte. Peikko Designer är lämpligast för beräkning av sina egna grundskruvar. IDEA StatiCa är lämpligast för dimensionering av pelarfötter i allmänhet med större noggrannhet med hjälp av FEM. FEM-Design Steel Joint är däremot inte längre lämpligt vid användning på grund av en gammal standard. / A column base is a steel-to-concrete connection that consists of a base plate welded to a steel column and anchor bolts casted into the concrete foundation. The column base is used to transfer loads from the load-bearing column to the foundation and the anchor bolts help to absorb shear forces as well as tensile forces that arise from bending moments. When designing a column base, there are calculation principles and advice to be taken fromtheEurocodes. However, it can take time to find all the instructions indifferent to Eurocodes. In practice, it is efficient to use design programs that specialize in steel connections with automatic calculation functions. In this report, calculation principles according to the Eurocodes are studied as a basis for understanding the design of a column base. Then design programs are used to verify the column base. The goal is to find out which program or programs are most suitable for practical use.  The programs used are Peikko Designer, IDEA StatiCa and FEM-Design Steel Joint, where all of which have their own calculation routines for complying with the Eurocodes. The evaluation was made only considering the column base type PF3with the same load combinations in three case studies. For anchor bolts, Peikko’s standard anchor bolts are used for anchoring. The result showed that the programs are most suitable for their intended use. Peikko Designer is most suitable for calculating its own anchor bolts. IDEA StatiCa is most suitable for design of column bases in general with greater accuracy using FEM. However, the FEM-Design Steel Joint is no longer suitable for use due to implementation of an old standard.

Detta examensarbete har utförts av två studenter som läser byggingenjörsprogrammet på Örebro universitet. Arbetet har titeln ”En jämförelse mellan handberäkningar och FEM-analys vid lastnedräkning” och handlar om de skillnader i lastfördelning man erhåller när man räknar på hur laster i en byggnad fördelar sig mellan de olika bärande elementen med de olika metoderna. FEM-analysen utfördes i datorprogrammet FEM-Design (StruSoft). Eftersom en lastnedräkning är ett grundläggande (men viktigt) steg i en konstruktörs design/dimensionerings-arbete så ville vi undersöka hur dessa görs och vilka verktyg ingenjörer har som kan hjälpa dem. Olika metoder att utföra detta kan komma att ge olika resultat. Vi jämförde de metoder som är vanligast, handberäkningar samt en FEM-analys med ett av de vanligare förekommande programmen som används av konstruktörer.Detta arbete har utförts i samarbete med företaget Integra Engineering AB, örebrokontoret. Integra har bidragit med 2D-ritningar till ett av deras projekt som denna grupp sedan gjorde en handberäknad lastnedräkning på samt modellering och FEM-analys med FEM-Design. Resultaten av de båda metoderna samanställdes sedan och analyserades för att få svar på de frågeställningar som ställdes.Som resultat förväntades skillnader, men för just detta projekt blev skillnaderna större än vad som väntades. Skillnaderna mellan totallasterna är acceptabla, men själva fördelningen mellan elementen blev större än förväntat. / This bachelors thesis has been carried out by two civil engineering students and has the title “A comparison between standard hand calculations and FEM-Analysis at load distribution analysis” and deals with the differences in load distribution that you can get between the different load-bearing elements (e.g walls and pillars). The FEM-analysis was performed in the program FEM-Design (by StruSoft). Since a load distribution analysis is a fundamental (yet important) step in an engineer’s design/dimensioning work. We wanted to research how the different methods work and what tools engineers have to aid them in these calculations. Different methods can yield different results. We chose to work with the two most common methods of analysis, a calculation done by hand (according to Eurocode) and a FEM-analysis that is used by structural engineers and is one of the most commonly used FEM-programs.This thesis has been carried out in cooperation with Integra Engineering AB, Örebro office. For this work, Integra has contributed with 2D-drawings of one of their projects as this group then performed a hand-calculated load distribution analysis aswell as modeling and FEM analysis of the FEM-Design software. The results of the two methods were then compiled and analyzed to answer the questions posed.As a result, differences were expected, but for this particular project the differences were larger than expected. The differences between the total loads are acceptable, but the actual distribution between all the elements became larger, when comparing the two results.

KL-trä är ett stommaterial som blir allt intressantare på marknaden. Kunskapen är hos mångakonstruktörer idag begränsad. Genom att utgå från en betongstomme, där många konstruktörer har goderfarenhet av projektering och dimensionering, kan en jämförelse mellan dessa två stommaterial vara relevant. Frågan som då kan ställas är hur en KL-trästomme dimensioneras enligt Eurokoderna och vadskillnaderna och dess konsekvenser på boarea och byggnadshöjd, i jämförelse med en betongstomme. Genom att för en byggnad göra om dess betongstomme till en KL-trästomme så kunde dessa skillnader undersökas. KL-trä eller korslimmat trä är ett skivmaterial av sammanlimmade brädor, där vartannat lager liggerkorslagt mot föregående lager. Denna uppbyggnad ger KL-träskivan bärförmåga i två riktningar ochkan användas som vägg- och bjälklagselement. KL-trä är ett stommaterial med låg vikt, jämfört medexempelvis betong, och har precis som andra lätta konstruktioner utmaningar med att uppfylla ljudkrav. Trä som utsätts för brand brinner med en konstant hastighet. Då kolskiktet som bildas har enisolerande effekt, brinner det med en låg hastighet. Detta gör det enkelt att dimensionera för brand. KL-trä har mindre fuktbetingade rörelser jämfört med konstruktionsvirke. Handlingar för en referensbyggnad med betongstomme erhölls av Kåver &amp; Mellin. Med målet attbehålla byggnadens ursprungliga arkitektoniska kvaliteter utformades en ny byggnad i KL-trä därhänsyn togs till krav för bärighet, ljud, värmeisolering, brand och fukt. Resultatet som presenteras är en metod för dimensionering av KL-träväggar och -bjälklag. Därefterföljer en uppställning av typdetaljer för väggar och bjälklag, dess ingående material och till vilken gradkraven uppfyllts. Förslag till anslutningar mellan utvalda byggnadsdelar visas. Boarean minskade iförhållande till referensbyggnaden. Byggnadhöjden alternativt rumshöjden påverkas negativt. KL-träbyggnaden visades väga 118 ton mindre än referensbyggnaden. Vid val av KL-trästomme måste hänsyn tas till den ökade tjockleken av lägenhetsskiljande bjälklagväggar som kan leda till minskad area och ökad byggnadshöjd, och dess ekonomiska konsekvenser. Den påtagliga skillnaden i vikt är betydelsefull vid grundläggning och hantering av vindlaster.

In this masters thesis the aim was to investigate a part of Sturegallerian in Stockholm to be reconstructed. The reconstruction did implicate that openings were to be established in an already existing masonry wall. Reconstruction of an old masonry building entails certain difficulties due to the lack of knowledge regarding the building methodology of the existing structure. The purpose of the project was to analyze the effects of a desired reconstruction. A further purpose was to identify the effect with a suggested steel amplifier. In addition it was of interest to see how different modeling strategies would effect the results and discuss what modeling strategy that was most preferred for this project. For the project the specific wall structure was established in the finite element method software, named Räumlich Finite Element Method, as well as a model with the reconstructions established. A comparison of the existing structure with the reconstructed leads to a better understanding of the characteristics of the structure and the specific loads acting on the structure. Further, two different modeling strategies were assigned: one with an isotropic material model and the other as an orthotropic. The models were evaluated for the Ultimate Limit State as well as the Serviceability Limit State to verify the critical behaviours. The models were analyzed for the specific limit states: the deformations, internal forces and the axial stresses. Further, the suggested steel amplifiers were implemented in the reconstructed models to be able to analyze the effects. When the steel amplifiers were assigned to the reconstructed models, the same limit states were analyzed for the deformations and for the internal forces. The conclusion of this project was that an orthotropic material model is best suited for masonry structures. The steel amplifiers were implemented in the orthotropic material model and were further analyzed in the Finite Element software. With the steel amplifiers one could see that the deformations decreased and were still lower than the maximum deformation. One could see that the compression stresses within the masonry wall decreased with the implemented steel amplifiers. The utilization ratio for the steel amplifier was established in Colbeam. The result of stresses, deformations, utilization ratio and stresses within the structure resulted in that this type of amplifier was considered as applicable for this project. / I denna masteruppsats var syftet att undersöka en del av Sturegallerian i Stockholm som skulle rekonstrueras. Rekonstruktionen innebar att öppningar skulle tas upp i den redan befintliga murade väggen. Ombyggnation av en gammal murad byggnad medför vissa svårigheter på grund av den begränsade mängden kunskap om den befintliga konstruktionens byggnadsmetodik. Syftet med projektet var att analysera effekterna samt förmågan att etablera den önskade rekonstruktionen. Ett ytterliggare mål var att identifiera effekterna med en föreslagen stålförstärkare för strukturen. Dessutom var man intresserad av att se hur olika modelleringsstrategier skulle påverka resultaten och diskutera vilka modelleringsstrategier som var att föredra för projekt som detta. För projektet fastställdes den specifika väggstrukturen i mjukvaran för finita elementmetoden, kallad Räumlich Finita Element Method, samt en modell med de etablerade rekonstruktionerna. Genom att jämföra den befintliga strukturen med den rekonstruerade, medförde det en bättre förståelse av strukturens beteende med de specifika belastningar som verkar på strukturen. Modellerna tilldelades två olika modelleringsstrategier: den ena etablerades med en isotrop materialmodell och den andra som ortotrop. Modellerna utvärderades för brottgränstillstånd och bruksgränstillstånd för att verifiera de kritiska beteendena. För de specifika gränstillstånden analyserades deformationerna, inre krafter samt axiella spänningar. Vidare implementerades de föreslagna stålförstärkningarna i de rekonstruerade modellerna för att kunna analysera effekterna för: deformationer, interna krafterna och spänningar. Vidare så implemenderades stålförstärkningar i ombyggnationen för att analysera effekter. När stålförstärkningarna var implementerade kunde en analys av deformationerna och de interna krafterna utföras. Slutsatsen av detta projekt var att en ortotrop materialmodell var bäst lämpad för murverk. Stålförstärkarna implementerades i materialmodellen, analyserades i Finita Element programmet. Med stålförstärkningarna kunde man se en minsking i deformationerna och att de var lägre än de maximalt tillåtna deformationerna. Tryckspänningarna minskade i murverksstrukturen med hjälp av de implementerade stålförstärkningarna. Utnyttjandegraden för stålförstärkningarna fastställdes i Colbeam. Resultaten av deformationerna, utnyttjandegraden samt spänningarna i strukturen resulterade i att denna typ av stålförstärkning bedömdes vara lämplig för detta projekt.

The report present a Master of Science in engineering work carried out at Mälardalen’s University, made this work within the research project METRO. The work is a part of the research project METRO. The focus of the METRO project is on the protection of underground rail mass transport systems e.g. tunnels and subways stations. The aim with this work was to determine if a concrete column placed close to the tracks at a subway station can withstand the effect and temperature of a fire in a burning train comparable to the effects and temperatures that showed at the full scale test carried out within the METRO project. A literature review was made previous to the following case study. The results from this show that the column is negligible affected by the fire. / METRO project 2009-2012