Jag har arbetat med pålar eftersom det är ett objekt som kan associeras med Rumänien genom Vlad Tepes (Pålspetsaren) och Dracula-myten. Men det finns ytterligare en, mindre känd, koppling mellan pålar, vässade pinnar, och Rumänien. Under det som kom att bli Ceausescus sista tal började folk skrika, men det var inte bu-rop utan bara skrik, rakt ut. Min pappa berättade för mig att några i den stora folkmassan hade börjat stickas med vässade pinnar och att skriken som hördes var skrik av smärta– ingen hade vågat börja annars. Två dagar senare var Ceausescu död. Jag har kombinerat vässade träpålar och virkade, droppande bloddroppar. Installationen hänger i taket och vissa utav pålarna blöder ner i virkade pölar av varierande storlekar. Naturmaterial som mossiga pinnar, kombinerat med rött virkat blod, i ett oavbrutet flöde, fungerat mycket bra både symboliskt och estetiskt. Man skulle kunna se det som att pålarna töms på mening, stereotyperna urholkas. Jag gjorde även en liten bildserie med "pålen i hemmet", där en påle används som fjärrkontroll av min pappa i familjens vardagsrum. Jag har även fortsatt med en serie teckningar i tusch med ett möte mellan Vlad Tepes och Dracula. Två myter som samtalar, men vem är mest verklig? Gammal och nytt, öst och väst. / BI

No description available.

Fältförsöket projekterades av ELU-konsult i Stockholm på beställning av Stockholms stad.

Behovet av att minska klimatpåverkan genom optimering av armerade betongkonstruktioner har på senaste årtiondet väckt stort intresse. I traditionell dimensionering av betongkonstruktioner övervägs endast ett fåtal utformningar. På senare tid har en metod där flera möjliga lösningar genereras och som möjliggör sena förändringar växt fram, metoden är en så kallad set-based design (SBD). För att utvärdera implementeringen av denna typ av designprocedur utvecklades ett beräkningsskript.  Det primära syftet med denna studie är att med hjälp av ett beräkningsscript, baserat på SBD och parametrisk optimering kunna identifiera den bästa utformningen för ett påldäck med hänsyn taget till kriterierna klimatpåverkan och viljan att standardisera konstruktionen och underlätta produktionen. En del av syftet i studien kommer också vara att på en detaljerad nivå undersöka hur man kan implementera armeringsutformningen i beräkningsscriptet och vilken effekt det ger på optimeringen mot det undersökta kriteriet. På grund av att beräkningsskriptet begränsas av ofullständiga funktioner hos programutvecklaren resulterade det i att en del av datagenereringen fick ske manuellt för att uppnå önskat resultat. Resultatet genererades genom en manuellt genomförd parametrisk studie där utvalda modeller med olika kombinationer av variabler analyserades. Parametrar av betydelse för konstruktionens armeringsutformning och utvärderingskriterier identifierades genom jämförelse av data för olika beräkningsfall. Dessutom jämfördes resultat från flera olika kombinationer av variabler för att se vilka som var av betydelse. De genomförda undersökningarna visade att god armeringsutformning uppnås genom att tillåta parametrar variera fritt. Att erbjuda en lösning där valmöjligheter på ingående parametrar definieras för varje studerad riktning och tillåta variationer i armeringsutformningen för konstruktion leder till en mer noggrann armeringsutformning utifrån önskat resultat. Med parametrisk optimering och dataanalys kan olika lösningar identifieras för effektiv användning av material och bidra till god byggbarhet. Genom studien har det konstaterats att det finns ett stort intresse hos programutvecklare att hjälpa dess användare med att ta fram de funktioner som efterfrågas, och ta åt sig av den input som kommer från dess användare. Detta tyder på en vilja att implementera nya funktioner i dimensioneringsprocessen och en vilja att föra utvecklingen av automatiserade beräkningar vidare.

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.

Det finns en innovativ, grön grundläggningsteknik kallad energigrundläggning. Principen är att integrera redan erforderliga, strukturella element såsom pålar med en värmeväxlare i syfte att utvinna energi. Tekniken har funnits sedan tidigt 80-tal men har knappt används i Norden. Tekniken visar på stor potential då man kan uppnå synergi genom utvinning av värme under vinterhalvåret och kyla under sommarhalvåret. I detta arbete redogörs för grundläggande principer och mekanismer bakom energigrundläggning samt en omfattande litteraturstudie av vad som tidigare har studerats inom området. Det finns få exempel i litteraturen på problematiken med förändrade geotekniska egenskaper hos jorden på grund av energiutvinningen och än färre exempel på knäckningsproblematiken hos slagna, slanka stålrörspålar. Tyngdpunkten i arbetet har varit just denna förändring av de geotekniska egenskaperna, främst skjuvhållfastheten och hur denna förändring påverkar pålens bärförmåga. På grund av saknad av originell data har flera antaganden och erfarenheter tagits från Tidfors (1987) som undersökte förändringar hos olika lerors geotekniska egenskaper då de utsattes för olika temperaturdifferenser. I arbetet har två konsekvenser av användning av energipålning studerats i en fallstudie, nämligen temperaturinducerad rörelse av pålen och försämrad bärförmåga med avseende på knäckning. Fallstudien är ett nyligen färdigställt projekt i Jyväskylä, Finland där en kommersiell byggnad grundlagts på energipålar. De temperaturinducerade rörelserna hos pålen har undersökts analytiskt genom beräkning med gällande förutsättningar i Jyväskylä. De axiella lasterna som uppkommer i studien visar inte de storlekar som krävs för att innebära ett strukturellt problem. Dock visar fenomenet på ett reellt problem som måste tas i beaktning. Det är även svårt att modellera problemet då det är svårt att avgöra vilken slags inspänning pålen har. Knäckningsproblematiken studerades även den analytiskt genom beräkning. En typ-påle dimensionerades enligt gällande normer med en gradvis försämrad och förbättrad skjuvhållfasthet. Förändringen av skjuvhållfastheten byggde på antaganden baserade på resultaten presenterade av Tidfors (1987). Den försämrade skjuvhållfastheten innebär självfallet försämrad bärförmåga. Brottmoden knäckning blev dimensionerande vid en 50 % försämring av skjuvhållfastheten. Användandet av energigrundläggning medför förändringar av jordens geotekniska egenskaper och innebär att ett behov av att kvantifiera dessa förändringar uppstår. Vidare måste konsekvenserna av användande integreras i dimensioneringsprocessen så att framtida ekonomiskt gångbart användande är möjligt. På så sätt kan tekniken växa och infria sin stora potential. / There is an innovative, green foundation technique called energy foundation. The principle is to integrate already required structural elements such as piles with a heat exchanger to extract energy. The technology has been around since the early 1980’s but has hardly been used in the Nordic countries. The technique shows great potential as one can achieve synergy by extracting heating in wintertime and cooling in the summertime. This thesis presents the basic principles and mechanisms of energy foundation and an extensive literature review of what has been previously studied in the area. There are few examples in the literature on the problems associated with the changes of geotechnical properties due to energy extraction. Even fewer examples of the buckling problem of driven, slender steel pile. The focus of this thesis has been this change of the geotechnical properties, mainly the shear strength and how this change affects the pile bearing capacity. Because of a lack of original data, several assumptions and experiences has been derived from Tidfors (1987). She subjected different clays to different temperatures and investigated the changes in the various clays’s geotechnical properties. In the thesis has two consequences of the use of energy piles been studied in a case study. The two consequences are temperature-induced motion of the pile and buckling problems due to loss of shear strength of the soil. The case study is a recently completed project in Jyväskylä, Finland, where a commercial building’s foundation has been laid on energy piles. The temperature-induced motion of the pile has been investigated analytically by calculation given the conditions in Jyväskylä. The axial loads arising in the pile did not show the sizes needed to represent a structural problem. However, the phenomenon presents a real problem that must be taken into consideration. It is also difficult to model the problem as it is difficult to determine what kind of restraint the pile got. The buckling problem was also studied analytically by calculation. A typical pile was designed according to current standards with a gradual deterioration and improved of the soils shear strength. The change in the shear strength was based on assumptions corresponding to the results presented by Tidfors (1987). The deterioration of the shear strength did obviously reduce the pile’s carrying capacity. Failure by bucklingmode came into play at a reduction of the shear capacity of 50 %. The use of energy foundation results in changes of the soil’s geotechnical properties and creates a need to quantify these changes. Furthermore must the consequences by using energy foundation be integrated into the design process so that in the future economically viable usage is possible. By doing so the technology can grow and fulfil its great potential.

This thesis compares foundation methods for buildings on low-strength, limited-depth soil. The study focuses on soil replacement and piling, specifically concrete and steel piles. The studyaims to answer the key questions about the possibility to use short piles on limited depth, cost-efficiency, and environmental impact of these methods. Geotechnical and structural calculations are used to assess the loads on the piles and evaluate their strength. WIN-statik Frame Analysis helps analyze deformations, moments, and stresses. The foundation transfers vertical loads to three piles, generating horizontal loads at the pile tops. However, the challenge lies in short piles in clay, which experience low earth pressure and may rotate due to bad stabilization. The analysis reveals that concrete piles are unable to transfer loads to solid rock effectively. Without fixed anchorage points, they are prone to rotation due to insufficient stiffness and lateral earth pressure. In contrast, steel piles are preferred because they can be drilled into the rock, providing fixed anchorage at the clay-rock transition and enabling them to withstand loads transferred through the foundation. Soil replacement is considered as an alternative method but proves economically expensive, approximately three times more than piling with steel piles. From an environmental standpoint, piling contributes only slightly more carbon dioxide emissions, about 0.4 tons, compared to soil replacement. Considering the significant cost advantage and minor environmental impact difference between soil replacement and piling, piling with steel piles is recommended as the optimal foundation method. Concrete piles are dismissed due to their instability. This choice ensures stability, cost-efficiency, and reduced environmental impact for buildings on low-strength, shallow-depth soil.

For piling works in sensitive soil, especially in inner city projects, it is essential to be aware of the available methods and to choose the most suitable method to minimize the risk of damaging existing buildings or endanger the workers at the construction site. Down-the-hole drilling of piles is a relatively safe method and can be separated into drilling with air powered hammers and water powered hammers. This study compares water powered drilling with air powered drilling and shows that the impact on the soil generated by air powered drilling is larger than that from water powered drilling. A field study was carried out where 4 piles were drilled, two with air powered DTH drilling and two with water powered DTH drilling. The drilling was carried out in clay resting on an approximately 4 m layer of silt and friction soil. The total soil depth was about 12- 15 m. To analyze the soil influence, settlements were measured at ground level and in depth and pore pressure was measured in the middle of the clay layer. This study distinguished two major problems when drilling through this type of soil. The first is the risk of over-drilling in the friction layer. The second problem is the risk of increasing the pore pressure in the clay. Both these problems were experienced when using air powered drilling but for the water powered case only a small pore pressure increase and no over-drilling was observed. In conclusion, drilling with water has less influence on the soil in the sense that it gives a smaller effect on the pore water pressure and causes smaller settlements. / För pålningsarbeten i känsliga jordar och speciellt i innerstadsprojekt är det viktigt att vara medveten om befintliga metoder och välja den mest gynnsamma av dessa för att på så sätt minimera de risker som är sammankopplade med arbetet. Sänkhammarborrning är en relativt säker påldrivningsmetod och kan delas upp i luftdriven borrning och vattendriven borrning. Det här arbetet jämför dessa två metoder och visar att formationspåverkan vid luftdriven borrning är större än den vid vattendriven borrning. Arbetet baseras på en fältstudie där totalt 4 pålar borrades, två med luftdriven borrning och två med vattendriven borrning. Borrningen genomfördes i en formation med lera ovanpå silt och ren friktionsjord och jorddjupet på platsen varierade mellan 12-15 meter. För att undersöka formationspåverkan mättes sättningar på djupet och på markytan och portryck mättes mitt i lerlagret. Arbetet kunde urskilja två huvudsakliga problem vid borrning i den här typen av formation. Det första är risken för överborrning i friktionslager och det andra är risken för portrycksökning i tätare lerlager. Båda dessa fenomen observerades när luftborrning utfördes men inget av dem kunde urskiljas då vattenborrning utfördes. Sammanfattningsvis kan sägas att vattendriven borrning påverkar jorden mindre i den mening att den ger upphov till mindre portrycksökning och orsakar mindre korttidssättningar.

Environmental sustainability is becoming more popular in the building industry. Sustainable thinking needs to be present during the whole construction process, from the idea phase to the final stages. The aim of this master thesis is to investigate how end-bearing concrete and steel pipes as well as composite concrete-filled steel tube piles can be designed with greater consideration to climate impact. The purpose of this study is primarily to encourage awareness during the material choice phase in early stages of project planning. A Matlab code was programmed to perform a parametric study and analyze different parameters effect on pile bearing capacity. The structural bearing capacity of a number of different piles with various prerequisites were compiled in tables. The climate impact of the piles was expressed as global warming potential (GWP). In order to compare different pile types a functional unit was created as the ratio of the piles' bearing capacity and the corresponding climate impact. The ratio was calculated for all the piles and resulted in a number of figures with bearing capacity as a function of climate impact. These figures are supposed to be used as a basis to choose which pile type is most useful in a given situation. The usability of the results was verified with a calculation example. In the example, the figures were used to chose one pile out of several options as the most climate-efficient with the highest usage ratio. Finally, a number of general conclusions could be drawn regarding pile types. When the corrosion is small (<2 mm), it can be ascertained that steel pipes are to prefer over composite pipes. With larger corrosion (>2 mm), it can be ascertained that composite piles are preferable, specifically in cases were the soil is looser. However, in firmer soil, with undrained shear strength between 10-25 kPa, composite concrete-filled steel pipes are the better option. The results show that the contribution of the concrete to the bearing capacity of the composity files is minimal compared to the contribution of the decreased inner corrosion. This implies that it is more important to have the pipes filled with to prevent inner corrosion, rather than use a strong material that contributes to the bearing capacity. With that said, composite piles are not sustainable and different filling materials can be examined to further investigate whether there is another material with smaller climate impact that makes for piles with larger ratio of bearing capacity to climate impact. The main conclusion of the master thesis is that there needs to be a standardised approach to calculating climate impact from foundation construction and it should be included in a building's life cycle analysis (LCA). / Miljövänlighet och hållbarhet är begrepp som förekommer allt oftare i byggbranschen.Hållbarhetstänket behöver finnas med under hela byggprocessen, från idéfas till slutskede. Syftet med det här examensarbetet är att undersöka hur dimensionering av spetsburna betong- och stålrörspålar samt samverkanspålar kan utföras med större hänsyn till klimatpåverkan. Målet är framför allt att med hjälp av enklare klimatkalkyler främja klimatmedvetna materialval i tidig projektering. En parameterstudie som undersökte olika parametrars påverkan på pålens bärförmåga och klimatpåverkan utfördes i Matlab. Den strukturella bärförmågan hos ett antal olika pålar med olika förutsättningar som indata sammanställdes. Pålarnas klimatpåverkan uttrycktes i deras globala uppvärmningpotential (GWP) och för att kunna jämföra olika pålar med varandra skapades en gemensam funktionell enhet. Kvoten mellan pålarnas bärförmåga och motsvarande klimatpåverkan utgjorde den funktionella enheten. Kvoten beräknades för samtliga undersökta pålar och resulterade i ett antal figurer med bärförmåga som funktion av klimatpåverkan. Dessa figurer ska fungera som underlag vid bestämning av påltyp och användbarheten verifierades med ett beräkningsexempel. Med hjälp av de framtagna graferna gick det i beräkningsexemplet att välja ut pålen som var mest effektiv med hänsyn till klimatpåverkan och utnyttjandegrad av flera möjliga alternativ. Ett antal generella slutsatser gällande påltyp kunde dras. Vid små rostmåner (<2 mm) kan det konstateras att stålrörspålar är mer fördelaktiga än samverkanspålar. För resterande rostmåner (>2 mm) är samverkanspålar lämpligare i de fall där jorden är lösare. I fastare jordar med odränerad skjuvhållfasthet mellan 10-25 kPa är betongfyllda stålrörspålar utan samverkan ett bättre alternativ. Resultaten visar att det som ger störst effekt inte är betongens bidrag till bärförmågan utan det är minskningen av den inre rostmånen som har störst påverkan. Det innebär att det är viktigare att pålen är fylld än att den är fylld med något starkt som kan bidra med bärförmåga. Alltså är det inte hållbart att använda samverkanspålar och man kan vidare undersöka om det räcker att fylla med något klimatvänligare material som exempelvis cementbruk med lägre cementinnehåll och cementkvalité. Arbetets viktigaste slutsats är att det behövs en standardiserad beräkningsmetod för klimatpåverkan från grundläggning och att det bör ingå i byggnaders livscykelanalyser (LCA) eller klimatdeklarationer.

The last hundreds of years there has been a land elevation that causes an increased distance between the groundwater level and the buildings founded on wooden piles. When wooden piles are exposed to air, rot fungus occurs which causes the pile to lose its bearing capacity. With the critical problem of housing shortage, the demand can be met if an innovative solution is created by extending a superstructure on top of an existing building within the city center of Stockholm. The purpose of this thesis is to investigate whether it is profitable to extend an existing building with a superstructure when reinforcing an existing foundation. By an extensive literature survey, a model is created and exposed to several analyzes containing both analytical and numerical calculations. Based on the acquired knowledge, the model reflects the most common building built within the city center of Stockholm, that was founded on wooden piles, where the geological conditions consist of clay. A new foundation has been designed consisting of drilled end-bearing steel piles. For the two pile dimensions of RD220/12.5 and RD170/10, the possible load transfer methods of full niches, ground beam with half a niche, yoke beams and slab with half a niche are analyzed, respectively. These methods were combined differently to obtain the possible combinations performed in this building, that in turn, gives the difference in the amount of work and costs. An intended superstructure consisting of four storeys in wood is then applied on the existing building to once again, obtain the differences in amount of work and costs. Comparing these two cases, the profitability is determined. The study shows for the larger pile that the superstructure entails no difference in the required amount of piles and therefore, no difference in the total cost compared to the existing building. However, for the smaller pile, the superstructure entails a small increase in the required amount of piles and the cost. The study resulted that the larger pile provides the cheapest geotechnical reinforcement work, regardless if the superstructure is applied or not, compared to the smaller pile. The thesis show that it is profitable to extend an existing building when the existing foundation is strengthened, due to the great revenue of the superstructure, which entails that the profitability is a fact. / Under de senaste hundra åren har det skett en landhöjning i Stockholm. Detta medför att byggnader som är grundlagda med träpålar får ett avstånd till grundvattennivån. Träpålarna utsätts då för luft som i sin tur leder till försämrad bärförmåga, vilket innebär att grundläggningen behöver förstärkas. En annan stor utmaning i Stockholm är bostadsbristen. En lösning för att kunna möta efterfrågan på bostäder är att bygga på höjden ovanpå en befintlig byggnad inom Stockholms innerstad. Detta kräver att grundläggningen klarar av att bära en påbyggnation, vilket leder till syftet för denna studie. Syftet med studien är att undersöka om det är lönsamt att bygga på en befintlig byggnad när man samtidigt grundförstärker byggnaden bestående av träpålar. För att besvara studiens syfte har två modeller skapats och analyserats ur fler perspektiv som därefter jämförts. Modellerna baseras på en omfattande litteraturundersökning och återspeglar en befintlig byggnad i form utav den vanligaste byggda byggnaden i Stockholms innerstad med en grundläggning av träpålar. Den första modellen innefattar endast den befintliga byggnaden och den andra modellen innefattar den befintliga byggnaden med en påbyggnation av fyra våningar bestående av trä. En ny grundläggning behövs, då det är svårt att kontrollera bärkapaciteten hos dessa befintliga träpålar. Den nya grundläggningen består utav borrande ändbärande stålpålar där två olika dimensioner undersöks, RD220/12.5 och RD170/10. För dessa två dimensioner har olika lastöverförings- metoder analyserats separat, varav de möjliga metoderna för denna typbyggnad är hela nischer, markbalk med anfang, ok-balk och platta på mark med anfang. Dessa metoder för respektive dimension har kombinerats för att erhålla det totala grundförstärkningsarbetet som i sin tur genererar en skillnad i både mängd arbete och kostnad för de två olika modellerna. Därefter bestäms lönsamheten genom en jämförelse mellan de två olika modellerna. Studien visar att en påbyggnation inte medför någon skillnad i varken erforderlig mängd arbete eller kostnad för den större dimensionen. För den mindre dimensionen erhölls en ökning i både arbete och kostnad. Studien resulterande i att den större dimensionen ger totalt det billigaste grundförstärkningsarbetet, oavsett om en påbyggnation sker eller inte, i jämförelse mot den mindre dimensionen. Vid en grundförstärkning visar studien att det är lönsamt att samtidigt utföra en påbyggnation ovanpå en befintlig byggnad.