Antalet vindkraftverk, både i Sverige och i världen, ökar från år till år samtidigt som de blir allt högre. Utvecklingen mot högre torn och kraftigare turbiner kräver allt större fundament för att klara de krafter och moment som uppkommer. Ofta varierar markförhållandena mellan de olika verkslägena inom en och samma park. För landbaserade vindkraftverk är tre olika typer av fundament vanligast; gravitationsfundament, bergförankrade och pålade. Arbetet har fokuserat på det första och behandlat hur varierande friktionsvinkel samt grundvattennivå påverkar storleken på fundamentet och därigenom produktionskostnaden för fundamenten. Arbetet utgår från olika friktionsvinklar och grundvattennivåer och jämför vilka kriterier som blir dimensionerande och hur produktionskostnaderna påverkas. De kriterier i brottgränstillstånd och bruksgränstillstånd som utvärderats är; risken för stjälpning, allmänt bärighetsbrott, glidning samt differentialsättningar. Vid allmänt bärighetsbrott har två brottmoder utvärderats, dels den ”vanliga” brottmoden ut från fundamentet, dels brottmoder in under fundamentet. Den senare är viktig att utvärdera då stora excentriska laster verkar och visar sig vara dimensionerande i flera fall med friktionsvinkel runt 38 grader och hög grundvattennivå. Resultaten visar att vid höga grundvattennivåer kombinerat med högre friktionsvinklar så blir risken för stjälpning dimensionerande och fundamentet kan inte minskas ytterligare trots att friktionsvinkeln går upp. Resultaten visar även att cirkulära fundament i samtliga fall är mera material- och kostnadseffektiva än kvadratiska. Resultatet visar tydligt att grundvattennivån har mycket större påverkan på hur stort fundamentet behöver vara för att erforderlig bärighet ska uppnås. Då grundvattennivån påverkar fundamentsstorleken kraftigt är det av stor vikt att den undersöks väl för att undvika att överdimensionerade fundament används. I grova drag kan det räcka med två fundament som är placerade på platser med en gynnsammare grundvattennivå (en meter lägre än övriga) för att motivera projekteringskostnaden för en ytterligare fundamentsstorlek. Fundamentets storlek beror även på jordens friktionsvinkel men påverkas i något mindre grad än av grundvattennivån. / The number of wind turbines are increasing in Sweden as well as in the rest of the world. At the same time the business goes towards higher towers and more powerful turbines to increase production of electricity. This requires larger and more stable foundations to handle the forces and moment that the wind generates. Since wind farms often consists of multiple turbines and covers a great area the ground properties varies between the turbine sites. For wind turbines onshore, three different types of foundations are the most common. Gravity based foundations, rock anchored foundations and piled foundations and the selection is based on thickness of soil strata (down to rock), soil type and properties as well as the level of the groundwater table. This thesis examines how variations in friction angle and level of ground water table affects the production costs of gravity based foundations. Different criteria in ultimate limit state and serviceability limit state is checked; risk of overturning, general shear failure, sliding and differential settlements. General shear failure is evaluated with two rupture lines, both outwards from the foundation and inwards under the foundation. The later one is of importance when the foundation is subject to large eccentric loads and turns out to be the critical parameter in cases with friction angle about 38 degrees and a high groundwater table. With higher friction angles (in combination with high groundwater table) overturning is the designing criterion. In all cases the circular foundations are more size and cost effective than square shaped. The results shows that the groundwater table has greater impact on the required size of the foundation compared to the friction angle of the soil. Therefore it’s important to examine the groundwater situation well at an early stage of construction to avoid larger than necessary foundations.

I detta kandidatexamensarbete framställdes ettberäkningsverktyg för ett gravitationsfundament. Ettgravitationsfundament förankrar vindkraftverk i jordoch utnyttjar sin egentyngd för att hålla sig på plats.Syftet med arbetet var att ta fram ett beräkningsverktygsom senare kan användas vid optimering. Målet medarbetet var att implementera fyra kontrollpunkter iberäkningsverktyget som sätter grunden fördimensionering av ett gravitationsfundament.Kontrollpunkterna består av 1) stjälpning, 2) marktryck,3) glidning och vridning samt 4) rotationsstyvhet.Arbetet baserades på parametrisk design vilket är endatadriven process som möjliggör att programmeravisuellt. Ett delmål var att visa möjligheten attmodellera gravitationsfundament parametriskt medhjälp av parametrisk design. Rhinoceros är ett programför ytmodellering som med hjälp av plug-inprogrammet Grasshopper användes vid framtagning avberäkningsverktyget. Grasshopper möjliggör attprogrammera visuellt och parametrisera geometrier. Enfördjupning över hur gravitationsfundamentdimensioneras med hänsyn på de fyrakontrollpunkterna utfördes. Kontrollpunkternaimplementerades i Grasshopper. Arbetet resulterade iett beräkningsverktyg och visar att det går attparametrisera ett gravitationsfundament. / n this bachelor's thesis, a calculation tool for a gravityfoundation was produced. A gravity foundationanchors wind turbines in the ground and uses its ownweight to stay in place. The purpose of the work was todevelop a calculation tool that can later be used foroptimization. The aim of the work was to implementfour control points in the calculation tool that lay thefoundation for dimensioning of a gravitationalfoundation. The control points consist of 1) safetyagainst overturning, 2) ground pressure, 3) sliding andtorsion and 4) rotational stiffness. The work was basedon parametric design, which is a data-driven processthat makes it possible to program visually. Anintermediate goal was to show the possibility ofmodeling gravity foundations parametrically with thehelp of parametric design. Rhinoceros is a program forsurface modeling that was used with the help of theplug-in program Grasshopper in the development ofthe calculation tool. Grasshopper makes it possible toprogram visually and parameterize geometries. An in-depth study of how gravitational foundations aredimensioned with regard to the four control points wasperformed. The control points were implemented inGrasshopper. The work resulted in a calculation tooland shows that it is possible to parameterize a gravityfoundation.