The purpose of the study is to contribute with knowledge of how an investigative approach can assist children of different ages in acquiring new knowledge and reinforcing existing knowledge about the falling motion of various artifacts based on an inclined plane. Eight children participated in the study, from three different age-divided departments. The starting point of the activity was inspired by the Reggio Emilia philosophy's thoughts on the unfinished material, where the children were asked to examine the fall movement of four different artefacts along an inclined plane. The observation is based on Predict, observe, explain scientific methodology. In the initial discussions, the children were asked to formulate hypotheses about the various artefacts’ motion along the incline, and then test and observe the phenomenon. The activity ended with reflections on their experiences about the practical elements. The study studied how the children in different ages acted and expressed themselves during the activity. The analysis is based on Piaget's stage theory and Vygotsky's view of learning about how children mediate knowledge. The results show that the children have a good ability to express themselves to try to explain and understand different physical phenomena such as friction, force and speed based on their own conditions. However, the ability to reflect differs between the different ages. The children aged 5–6 years show not only the ability to formulate hypotheses but also to explain their hypotheses, where they link their explanations to the shape of the object. At the same time, the younger children thought outside the box and explored the phenomenon of friction thoroughly. A crucial role is how the educator formulates his or her questions to develop the children's lifelong learning. / Syftet med studien är att bidra med kunskap om hur det undersökande arbetssättet kan hjälpa barn i olika åldrar att erövra nya kunskaper och förstärka befintlig kunskap kring olika artefakters fallrörelse utifrån ett lutande plan. I studien deltog åtta barn i åldern 2–6 år som delades in utifrån tre olika grupper baserat på förskolans åldersindelade avdelningar. Aktivitetens utgångspunkt var inspirerad av Reggio Emilia filosofins tankar om det ofärdiga materialet där barnen, med hjälp av ett lutande plan och fyra olika artefakter, fick undersöka fallrörelsen. Observationerna bygger på Predict, observe, explain naturvetenskapliga metodik. Barnen fick i de inledande diskussionerna formulera hypoteser om de olika artefakternas rörelse utmed planet, för att sedan pröva och observera fenomenet. Aktiviteten avslutades med reflektioner om deras upplevelser. I studien undersöktes hur barnen i olika åldrar agerade och uttryckte sig under aktiviteten. Analysen baseras på Piaget stadieteori och Vygotskijs syn på lärande om hur barn medierar kunskap. Resultatet visar att barnen har en god förmåga att uttrycka sig för att försöka förklara och förstå olika fysikaliska fenomen som friktion, kraft och hastighet, utifrån sina egna förutsättningar. Däremot skiljer sig barnens reflektionsförmåga beroende på ålder. Barnen i åldrarna 5–6 år visar inte bara förmågan att formulera hypoteser utan också att ge en förklaring till sina hypoteser, där de kopplar sina förklaringar till föremålets form. Samtidigt som de yngre barnen tänker utanför boxen och utforskar fenomenet friktion grundligt. En avgörande roll är hur pedagogen formulerar sina frågor för att utveckla barnens livslånga lärande.

The use of inclined piles is an efficient way to handle horizontal forces in constructions. However, if the soil settles the structural bearing capacity of each pile is reduced because of induced bending moments in the pile. There are several reasons for a soil to settle, e.g. if an embankment is built on top of a clay settlements will occur. There is currently no validated method in Sweden to analyse horizontal loading from a settling soil. In the current report a non-linear 3D finite element model is validated by a previously conducted field test and the results are compared to three different beam-spring foundations. These consist of a standard model where a subsoil reaction formulation is used, a model where the soil is considered as a distributed load, and a model with a wedge type of failure. Furthermore, a parametric study is conducted for a cohesionless material where the weight and friction angle of the soil material is varied. The standard soil reaction model yields an induced bending moment almost three times larger than the one obtained from the field test and the two other calculation methods. The latter beam-spring models should therefore be considered in practical design. These findings imply that inclined piles can be used in a far greater extent than previously expected, hence decreasing the cost for the project. / Användning av lutande pålar är ett väldigt effektivt sätt att ta hand om horisontalkrafter i konstruktioner. Om marken omkring pålen sätter sig orsakas ett böjmoment i pålen som sänker den strukturella bärförmågan av pålen. För närvarande finns ingen validerad metod i Sverige för att beräkna storleken av den horisontella kraften som orsakas av sättningarna. I den här studien har en ickelinjär 3D-FEM modell validerats mot ett tidigare utfört fullskaleförsök, dessa resultat har därefter jämförts mot tre olika 2D-diskretiseringar. Den första modellen som beskrivs är den som idag används vid påldimensioneringar. De två andra modellerna är baserade på en annan brottmekanism i påltoppen där jorden istället för en fjädermodell utgörs av en utbredd last med två olika formuleringar. Vidare har en parametrisk studie utförts med en friktionsjord där vikten och friktionsvinkeln på jordmaterial varierats. Den nuvarande 2D-diskretiseringen ger ett böjmoment i pålen som är närmare tre gånger större än det i fältförsöket uppmätta och de två föreslagna beräkningsmodellerna. Ett böjmoment så stort att pålens kapacitet teoretiskt blir obefintlig enligt nuvarande beräkningsmodell.

Most of the tall buildings that are built today have a straight and vertical shape, because vertical buildings are more stable and easily built than slanted ones. In the case of vertical building, bending moments in the base only exists from horizontal loads such as wind and seismic loads, but in slanted buildings there will also be bending moments from dead and live loads. In addition, transportation inside the building is also a challenge when it comes to slanted buildings. However, a new elevator system that ThyssenKrupp has developed will solve that problem. This new elevator has an ability to move in all direction both vertically and horizontally. The new structural system, Tube Mega Frame (TMF), has been studied and proved to have better efficiency than the central core with outriggers. Moving the bearing structure to the perimeter of the building, gives smaller overturning moment and better stability due to longer lever arm from the center. This thesis focuses on applying the Tube Mega Frame system to a slanted building which has a tripod structure. Different types of TMFs were used to compare the efficiency of the buildings performance. The TMF contains perimeter frame and mega columns with different binding systems such as belt walls and bracings. A pre-study has been carried out in order to see the overall behavior of the tripod shape. Different heights and inclinations have been analyzed with stick models. The analysis has been performed in the finite element software SAP2000 and deflections due to dead load was compared. The buildings with least deflection considering maximum height and maximum inclination was chosen for further model analysis in finite element software ETABS. Furthermore, a short study of different bracings system has been performed for the lateral loads and it concluded that X-bracing have better performance. The main study of this thesis focused on the two building models of 450 m with 7° inclination and 270 and 15° inclination. For each model, five different TMF systems were applied and analyzed. The TMF includes perimeter frame, perimeter frame with belt wall, mega columns, mega columns with belt wall and mega columns with bracings. Deformations due to wind load, seismic load and modal vibration has been compared. It concluded that the least deformation is achieved by the TMF mega columns with bracings for both models with two different heights. The periods of the building are comparatively lower than other systems. The deflection from TMF mega columns with belt walls did not differ much from the TMF mega columns with bracings. For the 270 m high building, the top story displacement was remarkably small because of the three legs, making it stiffer and stable. Even with the p delta effect, there were only millimeters of difference in top story displacement. TMF perimeter frame had a lower deflection than with belt wall, which should have been exact opposite. The reason was while making the total volume of buildings equal, the addition of belt walls led to thinner columns in the perimeter and lower stiffness.

Health problems associated with computer usage have become more common in recent decades. There are many people who sit or stand still for a long time in the wrong posture while working in front of the computers. There is a lot of research showing that too sedentary sitting and standing causes health problems. Therefore there are many attempts to solve the problems by designing different ergonomic workstations. Except for workstations for sitting or standing, there are also attempts to design workstations for standing-leaning-backward posture. Since there standing-leaning-backward posture during sedentary working in front of the computer can be a better option than sedentary sitting or standing, it is important to find the appropriate standing-leaning backward angle.This is why this study is focused on finding out the appropriate angle of the standing-leaning backward posture during work in front of computer screen. This posture can be an alternative to prevent the following health problems: headache, pain from the neck, shoulders, and back while sitting; and knees, legs, lower back and varicose veins while standing.The appropriate standing-leaning backward angle, where the person felt most comfortable was in this work determined to be between forty to fifty degrees measured starting from the vertical posture. It is also important to understand that the exact angle differs from person to person and depends on the individual skeleton and posture.The result was achieved by testing the comfort for different persons on a specially constructed adjustable transformed tipper-board to a workstation that supports standing-leaning backward posture in different angles. The objective measures like the measured pulse and blood pressure in standing-leaning posture does not differ significantly between standing or sitting postures.The outcome of this project the recommendation to design workstations that offer the opportunity to vary from sitting to standing-leaning posture between forty to fifty degrees. / Hälsoproblem i samband med datoranvändning har blivit allt vanligare dem senaste decennierna. Det är många människor som sitter eller står stilla för länge i fel ställning under tiden de jobbar framför datorer.Det finns mycket forskning som visar att för långt stillasittande eller stillastående orsakar hälsoproblem. Till följd av hälsoproblemen så finns det många försök att lösa problemen genom att designa olika ergonomiska arbetsstationer.Förutom arbetsstationer för sittande eller stående finns också försök att designa arbetsstationer stående-lutande-bakåt. I och med att stående-lutande-bakåt ställning kan vara ett bättre alternativ än stillasittandet eller stillaståendet. Då var det viktigt att hitta den lämpliga stående-lutande-bakåt-vinkeln.Därför fokuserade denna studie på att hitta den lämpliga vinkeln på stående lutande bakåtställning för att bevisa att lämplig vinkel på stående lutande bakåtställning kan ge friskare hållning medan en person arbetar framför datorskärmen. Denna hållning kan vara ett alternativ för att förhindra hälsoproblem som följer av arbete i många timmar framför datorskärmen.Dessa hälsoproblem är: huvudvärk, smärta från nacke, axlar och rygg medan personen sitter stilla för länge; och knän, ben, rygg och åderbråck medan personen står stilla för länge.Den lämpliga stående lutande bakåtvinkeln, där personen kände sig mest bekvämt är mellan fyrtio och femtio grader mätt från början av stående hållning. Resultatet uppnåddes genom att testa komforten med olika personer på justerbar transformerad tippbräda till en arbetsstation som stöder stående lutande bakåtställning i olika vinklar. Uppmätt puls och blodtryck i stående lutande hållning skiljer sig inte signifikant från stående eller sittande ställningar. Vinkeln är individuell och beror på hur personens enskilda skelett och hållning. Resultatet av detta projekt är en rekomendation att utforma arbetsstationer som erbjuder möjlighet att variera från sittande till stående lutande hållning mellan fyrtio och femtio grader.

Buried pipelines are tubular structures that are used for transportation of important liquid materials and gas in order to provide safety for human life. During an earthquake, imposed loads from soil deformations on concrete pipelines may cause severe damages, possibly causing disturbance in vital systems, such as cooling of nuclear power facilities. The high level of safety has caused a demand for reliable seismic analyses, also for structures built in the regions that have not traditionally been considered as highly seismically active. The focus in this study is on areas with seismic and geological conditions corresponding to those in Sweden and Northern Europe. Earthquakes in Sweden for regions with hard rock dominated by high-frequency ground vibrations, Propagation of such high-frequency waves through the rock mass and soil medium affect underground structures such as pipelines. The aim of this project is investigating parameters that affect response of buried pipelines due to high-frequency seismic excitations. The main focus of the study is on reinforced concrete pipelines. Steel pipelines are also studied for comparison purposes. The effects of water mass, burial depth, soil layer thickness and non-uniform ground thickness caused by inclined bedrock are studied. The results are compared to those obtained for low-frequency earthquakes and the relationship between strong ground motion parameters and pipelines response is investigated. It is shown that, especially for high frequency earthquake excitations, non-uniform ground thickness due to inclined bedrock significantly increase stresses in the pipelines. For the conditions studied, it is clear that high-frequency seismic excitation is less likely to cause damage to buried concrete pipelines. However, the main conclusion is that seismic analysis is motivated also for pipelines in high-frequency earthquake areas since local variation in the ground conditions can have a significant effect on the safety. / Nedgrävda rörledningar (pipelines) är rörformiga strukturer som används för transport av viktiga flytande material och gas för att säkerhetsställa samhälleliga funktioner. Denna typ av infrastruktursystem korsar stora områden med olika geologiska förhållanden. Under en jordbävning kan markdeformationer påverka rörledningar av betong vilka kan få allvarliga skador som i sin tur kan leda till störningar i vitala system, såsom till exempel kylning av kärnkraftsanläggningar. Den höga säkerhetsnivå som eftersträvas ger upphov till ett behov av tillförlitliga seismiska analyser, även för strukturer som byggs i regioner som traditionellt inte har ansetts som seismiskt aktiva. Fokus i denna licentiatuppsats ligger på områden med seismiska och geologiska villkor som motsvarar de i Sverige och norra Europa. Jordbävningar i Sverige klassas som händelser inom en tektonisk platta som för regioner med hårt berg kan resultera i jordbävningar som domineras av högfrekventa markvibrationer. Sådana högfrekventa vågor propagerar genom bergmassa och jordmaterial och kan där påverka underjordiska strukturer såsom rörledningar. Syftet med detta projekt är att undersöka vilka parametrar som har stor påverkan på nedgrävda rörledningar som utsätts för högfrekventa seismiska vibrationer. Tyngdpunkten i studien är på rörledningar av armerad betong men stålledningar studeras också i jämförande syfte. Två-dimensionella finita elementmodeller används, utvecklade för dynamisk analys av rörledningar belastas av seismiska vågor som propagerar från berggrunden genom jorden. Modellerna beskriver båda längsgående och tvärgående snitt av rörledningar. Samspelet mellan rörledningar och omgivande jord beskrivs av en icke-linjär modell. De studerade rörledningarna antas vara omgivna av friktionsjord med stor, medel eller liten styvhet. Effekterna av vattenmassa i rören, grundläggningsdjup, jordlagrens tjocklek och varierande jordtjocklek på grund av lutande berggrund studeras. Det visas hur två-dimensionella modellerbaserade på plan töjning kan användas för seismisk analys av rörledningar med cirkulära tvärsnitt. Resultaten jämförs med de som erhållits för lågfrekventa jordbävningar och förhållandet mellan markrörelseparametrar och responsen hos rörledningar undersöks. Det visas att den naturliga frekvensen för modellerna beror av jordtyp, tjocklek och variation hos jordlagret. Det visas att, särskilt för högfrekventa jordbävningar, olikformigt varierande markdjup på grund av lutande berggrund avsevärt ökar spänningarna i rörledningarna. För de förhållanden som studerats är det klart att det är mindre sannolikt att högfrekvent seismisk belastning ska orsaka skador på nedgrävda rörledningar av betong. Dock är den viktigaste slutsatsen att seismisk analys ändå motiveras, även för rörledningar i områden där jordbävningar med högt frekvensinnehåll förekommer eftersom lokala variationer i markförhållanden kan ha en betydande inverkan på säkerheten. / <p>QC 20161014</p>

The need for tall buildings will increase in the future and new building techniques will emerge to full fill that need. Tyrénshas developed a new structural system called Tube Mega Frame where the major loads are transferred to the ground through big columns located in the perimeter of the building. The new concept has the advantage of eliminating the core inside the heart of the building but furthermore gives countless possibilities and flexibility for a designer. The elimination of the central core, plus the multiformity the Tube Mega Frame, can result new building shapes if combined with new inventions like the Multi elevator Thussenkrupp developed. Multi is a new elevator system with the ability to move in all directions apart from vertically. In this thesis research of the possible combinations between TMF and Multi was conducted. The building shaped resulted is only one of the many possible outcomes which the mix of Multi and TMF can have. The building was constructed in a way so the TMF would be the main structural system, the building would have inclinations so the multi elevator would be the only elevator appropriate for the structure and the height would be significantly large. The pre-study focused on the inclination and its particularities. The inclination played a significant role on how the inner forces were distributed in a structure. Under special circumstances the inclination could be even beneficial although inclination could result in axial forces on the slabs so the horizontal elements should be designed thoroughly not only for bending or shear but also for axial loading. The next phase was experimenting on different simple shaped buildings and combinations of them. The conclusions on the simple buildings formed the idea on how the main building would be. The main building was modeled using four different structural systems and their subcategories with seven models in total. Totally seven systems were compared in load combinations for wind, dead, live, and seismic loads and the global behavior was studied. The model comparison included maximum deformations and modes of vibrations. This way the best structural systems were discovered for the specific building shape and conclusions on inclination into a structure were made. The best structural systems and more reliable in terms of results but also in simplicity of construction were chosen to be designed in ETABS. The 50m belt system, the outside braces system and the diagrid system were designed. The design of the buildings was conducted using the American code ASCE /SEI 7-10. In the design two different mega columns were used to study how a solid or hollow cross section can affect the global behavior. Depending on the structural system the mega column had a major or minor effect on the stiffness of the structure. The design of the cross sections was divided in many groups since the complex geometry had an impact on how and where forces arised in the structure. The outside brace system had the best results in terms of less weight and global stiffness proving that in inclined building and columns with the correct bracing and triangulation of elements could extinguish the negative effects of inclination and even perform better compared to conventional buildings.  The 50-belt system was furthermore studied in buckling since it was one of the best structural systems but with the least bracing, but also the least complex in terms of construction method. The automated buckling through ETABS was conducted and a more conservative approach where the user is defining the buckling length and support factors was used. In addition, a comparison between the user defined factors and global buckling was conducted. / Behovet av höga byggnader kommer att öka i framtiden och ny byggteknik kommer att uppfylla detta behov. Tyréns har utvecklat ett nytt konstruktionssystem som kallas Tube Mega Frame där de stora lasterna överförs till marken genom stora pelare i byggnadens omkrets. Det nya konceptet har fördelen att eliminera kärnan inuti byggnadens hjärta, men ger dessutom otaliga möjligheter och flexibilitet för en konstruktör. Avlägsnandet av den centrala kärnan, plus mångfalden av Tube Mega Frame, kan resultera i nya byggnadsformer i kombination med nya uppfinningar som Multi Lift ThyssenKrupphar utvecklat. Multi är ett nytt hissystem med möjlighet att röra sig i alla riktningar bortsett från vertikalt. I denna uppsats genomfördes forskning om möjliga kombinationer med TMF och Multi. Den formgivna byggnaden är bara ett av de många möjliga resultaten som blandningen av Multi och TMF kan ha. Byggnaden byggdes på ett sätt att TMF skulle vara det huvudsakliga struktursystemet, byggnaden skulle ha lutningar så att Multi skulle vara den enda lösning som är lämplig för konstruktionen och höjden skulle vara betydligt stor. Förstudien fokuserade på lutningen och dess särdrag. Lutningen spelar en viktig roll för hur de inre krafterna fördelas i en struktur. Under speciella förhållanden kan lutningen vara till och med fördelaktig, även om lutning kan resultera i axiella krafter på plattorna så att de horisontella elementen måste utformas noggrant, inte bara för böjning eller skjuvning. Nästa fas var att experimentera på olika enkla lutande bygg former och kombinationer av dem. Slutsatserna från dessa enkla byggnaderna bildade tanken på hur huvudbyggnaden skulle vara. Huvudbyggnaden modellerades med fyra olika strukturella system och deras underkategorier med totalt sju modeller. Hela sju system jämfördes i lastkombinationer med vind last, seismisk last, egenvikt, nyttig last och det globala beteendet studerades. Modellens jämförelse inkluderade maximala deformationer och vibrationer. På detta sätt upptäcktes de bästa strukturella systemen för den specifika byggformen och slutsatser om lutning i en struktur gjordes. De bästa strukturella systemen och mer tillförlitliga vad gäller resultat men också avseende enkel konstruktion valdes att utformas i ETABS. 50 m Bältessystemet, det yttre Bäcksystemet och Diagridsystemet konstruerades. Utformningen av byggnaderna utfördes med användning av den amerikanska normen ASCE / SEI 7–10. I designen användes två olika megapelare för att studera hur en solid eller ihålig tvärsektion kunde påverka det globala beteendet. Beroende på konstruktionssystemet kunde megapelaren ha en större eller mindre effekt på strukturens styvhet. Tvärsnittens konstruktion var uppdelad i många grupper eftersom komplexa geometrin har en inverkan på hur och där krafter uppstår i strukturen. Utvändiga stödsystem hade de bästa resultaten när det gäller mindre vikt och global styvhet, vilket viste att i lutande byggnader och pelare kunde den korrekta förstärkningen och trianguleringen av element skilja de negativa effekterna av lutning och till och med fungera bättre jämfört med konventionella byggnader. 50-bältesystemet studerades vidare förknäckning, eftersom det var ett av de bästa konstruktionssystemen, men med minst fackverk, men också det minst komplexa med avseende på konstruktionsmetod. Den automatiska knäckning analysgenom ETABS genomfördes och ett mer konservativt tillvägagångssätt där användaren definierar knäcklängden och stödfaktorerna. Dessutom genomfördes en jämförelse mellan de användardefinierade faktorerna och global knäckning.

Studiens syfte är att påvisa hur barn tillämpar enkel teknik i förskolan genom de fem enkla maskinerna. Observationer och”Intervju i farten” är de metodval som besvarar studiens syfte och frågeställningar. Observationer och intervjuer har genomförts i förskolans utemiljö under en förmiddag och utgår från barnens fria lek där målet är att utgå ifrån barnens perspektiv och reflektioner. Situationerna som blivit valda till studien baseras av barnens nyfikenhet och påvisade intressen. Resultatet i studien visar att två av de fem enkla maskinerna tillämpas av barnen i förskolans utemiljö och fria lek. Detta synliggörs genom deras användning av lutande planet och hjulet ur de fem enkla maskinerna. Det sker genom användning av redskap, som utforskande, del av leken och genom begrepp. Detta sker genom ett sociokulturellt perspektiv där olika faktorer påverkar barnens lärande. / The purpose of the study is to demonstrate how children apply simple technology in preschool through “The Big Five”. Observations and "Interview on the move" are the method choices that answer the purpose and questions of the study. Observations and interviews have been conducted in the preschool outdoor environment during a morning and are based on the children's free play where the aim is to start from the children's perspective and reflections. The situations that have been chosen for the study are based on the children's curiosity and demonstrated interests. The result of the study shows that two of “The Big Five” are applied by the children in the preschool outdoor environment and free play. This is demonstrated by their use of the leaning plane and the wheel from “The Big Five”. It shows by their use of tools such as exploration, part of the game and through concepts. This is done through a sociocultural perspective where different factors influence children's learning.

Soil-steel composite bridges are for many reasons very favorable bridges to build. Up to a certain span length they are economical, practical to transport and simple and quick to build. Especially in remote places, with unfavorable sloping terrain, this can be of great interest when the transport of material can be difficult and costly. The swedish manual for design of soil steel composite bridges was presented by Lars Pettersson and Håkan Sundquist in the year 2000. It is today used in Sweden and other neighboring countries as the main manual for the design of soil-steel composite bridges. The design manual is however only valid for longitudinal slopes up to 10%, which is low in comparison to natural sloping hillsides. The purpose of this thesis is to study the structural behavior of soil steel composite bridges in sloping terrain, with the use of the finite element software PLAXIS 2D. Two case studies of one low arch culvert bridge and one pipe arch culvert are studied and later modeled in PLAXIS. The two case studies does not have sloping terrain, but are used to assure that the FEM-models behaves correctly during the backfilling process in PLAXIS. The analysis studies the change in sectional forces in the bridges during an increase inslope above the structures. The values from the FEM-models are compared to field measurements from the case studies, as well as to values calculated in accordance to the swedish design manual. This is done to see how well the different approaches compare to each other, and, since the design manual does not consider slopes exceeding 10%, it is interesting to investigate if the SDM-calculated values still appear valid for slopes larger than 10%. In addition to sectional forces, the slope stability of the FEM-models is also evaluated and compared to analytical values calculated using the ordinary method of slices. This slope stability study focuses on if the bridges affect the slope stability safety factor. The thesis also investigates if these bridges are more sensitive to increasing slopes from a slope stability or sectional forces point of view. I.e if the slope inclination magnitude will be determined based on the sectional forces in the structure or the slope stability of the soil surrounding the structure. The criteria that are researched to come to this conclusion are for example the slope stability safety factor, or the possible yielding of the culvert wall due to too large sectional forces in the structure. The results show that for low cover depths, the slope stability safety factor decreases slightly when a structure is introduced to the slope. For larger cover depths, read 3 meters or more, the slope stability seems unaffectedby the structure. The results also shows that the sectional forces in the structures compares well to both measured and calculated values for slope inclinations up to 30% for rather small cover depths, i.e 1 meter. For slopes larger than 30% the sectional forces grows and no longer reflect the measured and calculated values. However, since only two case studies are performed, these conclusions might not be valid for different profile shapes. Additionally there are indications that the low arch bridge is more sensitive to slopes than the pipearch culvert. / Rörbroar, eller “soil-steel composite bridges”, är av många anledningar fördelaktiga att bygga. Upp till en viss spännvidd är de ekonomiska, praktiska att transportera samt enkla och snabba att konstruera. Särskilt vid vissa svåråtkomliga platser, med ofördelaktigt sluttande terräng, kan det vara av stort intresse när materialtransport annars kan vara både komplicerat och kostsamt. Den svenska manualen för dimensionering av rörbroar presenterades av Lars Pettersson och Håkan Sundquiståret 2000. Manualen används idag i Sverige samt angränsande länder som den huvudsakliga dimensioneringsmanualen för rörbroar. Dock är den svenska manualen enbart giltig för lutningar upp till 10%, vilket ären låg lutning i jämförese med många naturliga sluttningar. Syftet för detta arbete är att studera det statiska beteendet hos kringfyllda rörbroar i lutande terräng,med hjälp av det finita element programmet PLAXIS 2D. Två fallstudier av dels en låg bågbro, dels en sluten kulvertbro, studeras och modelleras senare i PLAXIS. De två fallstudierna har inte sluttande terräng, men används för att säkerställa att FEM-modellerna beter sig korrekt under återfyllnadsfasen I PLAXIS. Analysen studerar förändringen av tvärsnittskrafter i broarna när sluttningen de belastas av ökar. Värdena från FEM-modellerna jämförs mot mätdata från fallstudierna, samt mot värden beräknade enligt den svenska manualen. Detta utförs för att se hur väl de olika metoderna överensstämmer med varandra, och, eftersom dimensioneringsmanualen inte tar hänsyn till lutningar överstigande 10%, är det intressant att se om deSDM-beräknade värdena fortfarande gäller för lutningar större än 10%. Utöver tvärsnittskrafter utvärderas släntstabiliteten hos FEM-modellerna, och dessa resultat jämförs sen mot analytiska värden beräknade enligt lamellmetoden, eller “the ordinary method of slices”. Släntstabilitetsstudien fokuserar på hur broarna påverkar säkerhetsfaktorn för släntstabilitet. Avhandlingen undersöker även om dessa broar är mer känsliga för ökande lutningar från en släntstabilitets- eller tvärsnittskrafts-synvinkel, dvs. om lutningens största storlek kommer att avgöras baserat på de tvärsnittskrafter som uppstår i konstruktionen eller på släntstabiliteten i marken runt konstruktionen. För att bilda oss en uppfattning om detta jämförs exempelvis säkerhetsfaktorn för släntabilitet mot ett eventuellt brott i stålprofilen orsakat av för stora tvärsnittskrafter i konstruktionen. Resultaten visar att säkerhetsfaktorn för släntstabilitet, vid liten överfyllnadshöjd över hjässan, minskar något när en bro byggs i en sluttning. För större överfyllnadshöjder, läs 3 meter och högre, verkar släntstabiliteten vara oförändrad vid introducering av en bro. Resultaten visar även att tvärsnittskrafterna i konstruktionerna överensstämmer bra både mot mätdata samt beräknade värden, för lutningar upp till 30% och små överfyllnadshöjder på exampelvis 1 meter. För lutningar större än 30% växer tvärsnittskrafterna och är inte längre jämförbara mot varken mätdata eller beräknade värden. Dock bör det tilläggas att eftersom endast två fall har studerats utförs så behöver dessa slutsatser inte gälla för andra profiltyper. Utöver detta finns indikationer på att den låga rörbron är mer känslig för en ökning i släntlutning i jämförelse mot denandra bron när det gäller tvärsnittskrafter.

Spin-torque transfer (STT) effects have brought spintronics ever closer to practical electronic applications, such as MRAM and active broadband microwave spin-torque oscillator (STO), and have emerged as an increasingly attractive field of research in spin dynamics. Utilizing materials with perpendicular magnetic anisotropy (PMA) in such applications offers several great advantages such as low-current, low-field operation combined with high thermal stability. The exchange coupling that a PMA thin film exerts on an adjacent in-plane magnetic anisotropy (IMA) layer can tilt the IMA magnetization direction out of plane, thus creating a stack with an effective tilted magnetic anisotropy. The tilt angle can be engineered via both intrinsic material parameters, such as the PMA and the saturation magnetization, and extrinsic parameters, such as the layer thicknesses.       STOs can be fabricated in one of a number of forms—as a nanocontact opening on a mesa from a deposited pseudospin-valve (PSV) structure, or as a nanopillar etching from magnetic tunneling junction (MTJ)—composed of highly reproducible PMA or predetermined tilted magnetic anisotropy layers.       All-perpendicular CoFeB MTJ STOs showed high-frequency microwave generation with extremely high current tunability, all achieved at low applied biases. Spin-torque ferromagnetic resonance (ST-FMR) measurements and analysis revealed the bias dependence of spin-torque components, thus promise great potential for direct gate-voltage controlled STOs.       In all-perpendicular PSV STOs, magnetic droplets were observed underneath the nanocontact area at a low drive current and low applied field. Furthermore, preliminary results for microwave auto-oscillation and droplet solitons were obtained from tilted-polarizer PSV STOs. These are promising and would be worth investigating in further studies of STT driven spin dynamics. / Effekter av spinnvridmoment (STT) har fört spinntroniken allt närmare praktiska elektroniska tillämpningar, såsom MRAM och den spinntroniska mikrovågsoscillatorn (STO), och har blivit ett allt mer attraktivt forskningsområde inom spinndynamik. Användning av material med vinkelrät magnetisk anisotropi (PMA) i sådana tillämpningar erbjuder flera stora fördelar, såsom låg strömförbrukning och funktion vid låga fält i kombination med hög termisk stabilitet. Den utbyteskoppling (”exchange bias”) en PMA-tunnfilm utövar på ett intilliggande skikt med magnetisk anisotropi i planet (IMA) kan få IMA-magnetiseringsriktningen att vridas ut ur planet, vilket ger en materialstack med en effektivt sett lutande magnetisk anisotropi. Lutningsvinkeln kan manipuleras med både inre materialparametrar, såsom PMA och mättningsmagnetisering, och yttre parametrar, såsom skikttjocklekarna. STO:er kan tillverkas som flera olika typer - som en nanokontaktsöppning på en s.k. mesa av en deponerad pseudospinnventilstruktur (PSV) eller som en nanotråd etsad ur en magnetisk tunnlingsövergång (MTJ) –och bestå av mycket reproducerbar PMA eller av skikt med på förhand bestämt lutning av dess magnetiska anisotropi. MTJ-STO:er av CoFeB med helt vinkelrät anisotropi visar högfrekvent mikrovågsgenerering med extremt stort frekvensomfång hos strömstyrningen, detta vid låg biasering. Mätning och analys av spinnvridmoments-ferromagnetisk resonans (ST-FMR) avslöjade ett biasberoende hos spinnvridmomentskomponenter, vilket indikerar en stor potential för direkt gate-spänningsstyrda STO:er. I helt vinkelräta PSV-STO:er observerades magnetiska droppar under nanokontaktområdet vid låg drivström och lågt pålagt fält. Dessutom erhölls preliminära resultat av mikrovågssjälvsvängning och av s.k. ”droplet solitons” hos PSV-STO:er med lutande polarisator. Dessa är lovande och skulle vara värda att undersökas i ytterligare studier av STT-driven spinndynamik. / <p>QC 20160829</p>

ABSTRAKT  I mitt examensarbete vill jag utforska och skapa smarta lösningar som hjälper oss att leva och bo på ett mer aktivitetsbaserat sätt i framtiden. Ett boende där jag vill uppmuntra och förenkla för oss alla att bo på mindre yta och med fler flexibla platser och funktioner, både för miljöns skull men även för en mer solidarisk fördelning av den yta vi förfogar över idag.  Mindre boendeyta betyder även att allt vi fyller våra hem med behöver vara väl genomtänkta och funktionella. Så vad krävs då egentligen för att vi ska vilja släppa ifrån oss av vår yta? Och kan jag genom min design skapa en öppen och varm känsla på mindre yta utan att försaka estetik och bekvämlighet? Eller hur kan smarta lösningar få oss att välja att bo kvar i ett mindre boende även när vi blir fler i familjen, något som inte enbart gynnar miljön utan även den egna plånboken? De blir några av mina utgångspunkter i mitt utforskande. De metoder jag använder i min research är enkäter, intervjuer och egna observationer av min hemmiljö tillsammans med internetsökningar och texter om kompakta boenden, fällbara lösningar och minimalism.  Mina designbeslut tar jag med input från de svar jag får in och min målsättning är att ha minst en produktionsklar modell att visa upp vid Konstfacks vårutställning i maj 2021.