Hoppa till huvudinnehåll

Lediga examensarbeten

 

Figur 1. Bultkorg till bergförankrat fundament.
Figur 2. Armering till bergförankrat fundament.

Bakgrund

Vid dimensionering av fundament till vindkraftverk används rymdfackverk i 3D för att simulera beteendet hos bergförankrade fundament och en grundtrycksbaserad balkmodell för gravitationsfundament. Detta examensarbete syftar till att studera anslutningen mellan den ingjutna bultkorgen (Figur 1) och resterande delar av fundamentet.

Nedan frågeställningar är aktuella att studera under exJobbet:

  1. Hur är spänningsbeteendet innanför bultkorgen?
  2. Spjälkningsbeteende ovanför underfläns i bultkorg?
  3. Spjälkningsbeteende mellan underfläns i bultkorg och stag?
  4. Beteende hos antaget rymdfackverket kontra spänningsutveckling i solidmodell?

Vid jämförande beräkning tas en solidmodell i Brigade fram och analyser av diskontinuitetsregioner (1-3) görs som underlag för förslag till dimensioneringsanvisningar för att undvika allt för konservativa antaganden.

Exjobbet kommer att utföras i ELUs lokaler i Malmö där man får en inblick i företagets verksamhet. Handledning kommer att ske kontinuerligt under hela våren med veckomöten där vi stämmer av att exjobbet fortskrider enligt tidsschema.

Metod

Arbetet kommer att inledas med en litteraturstudie som ligger till grund för det fortsatta arbetet. Ämnen som ska behandlas är vindkraftsfundament, ickelinjärbetong och fackverksanalogi. Parallellt med detta arbete ska referensfall analyseras för att verifiera att metoden ger tillförlitliga resultat. När dessa två moment är avklarade ska en anslutning studeras och jämför mot fackverksanalogi. Utifrån resultaten kommer rekommendationer formuleras för hur området innanför korgen ska dimensioneras. 

Vår avdelning

Vi på Byggnadsmekanik och Geoteknik drivs av att förstå tekniska problem och genomföra forskning som bidrar till att lösa samhällsutmaningar. Vi kan erbjuda en bra studie- och arbetsmiljö, laganda med dedikerade medarbetare och gemensam fika varje dag. Vi har ett starkt fokus på undervisning och forskning av hög kvalitet. Vi är stolta över att tillhöra ett universitet som rankas bland de 100 bästa i världen och trivs i den internationella miljön där vi verkar.

Kontaktpersoner

I samarbete med

ELU Konsult, Norra Vallgatan 60, SE-211 22  Malmö.
ELU:s webbplats

Anslag

Anslutning mellan vindkraftverk och fundament (PDF, 454 kB, ny flik)

Description

The work performed by our research group focusing on vibrations in the built environment is driven by the need to understand and predict physical phenomena, and to develop engineering solutions for mitigating vibrations and noise. As part of our research, we develop methods for predicting vibrations and noise in buildings, involving both computational models and experimental results. We consider both external and internal loads, for example, railroad traffic and human activities such as walking.

The general aim of the research is to enable sustainable and densified urban areas. To fulfill this aim, it is crucial to analyze disturbing vibrations and noise due to the negative effect on people’s health. During the last years, special attention has been given to multistory timber buildings because of their increased use in construction industry and their high susceptibility to noise and vibrations compared to concrete buildings.

We are now seeking students that have an interest in structural dynamics as well as in timber buildings. Required prerequisites are the two courses in the Finite Element Method, and Structural Dynamic Computing or Structural Acoustics.

Our division

We at the Division of Structural Mechanics are driven by understanding engineering problems and conducting research that contributes to solving societal challenges. We offer a good study and work environment, good team spirit with dedicated employees and joint “fika” every day. We have a strong focus on high-quality teaching and research. We are proud to belong to a university that is ranked among the top 100 in the world and we enjoy the international environment in which we operate.

Contact

Peter Persson, Associate Professor, Division of Structural Mechanics, LTH

Notice

Vibrations in the built environment – Applications in timber construction (PDF, 277 kB, new tab)

Beskrivning

Vid grundläggning kan man, vid förhållande då de övre jordlagren (3-5m) är mjukare, tillämpa en metod för injektering med cementslurry under högt tryck, så kallad JET Grouting. Förenklat betyder det att man bygger upp strukturer i marken som efterliknar pålar, se figur ovan.

Det bygger dock på att de geotekniska förhållandena tillåter det (ej silt/lerjordar), men så är ofta fallet i projekt i södra Sverige. Metoden anges i SS-EN 12716.

Metoden är speciellt intressant som en samverkanskonstruktion vid grundläggning med hel bottenplatta, och det är just beräkningsmetodiken och modellering för denna samverkanskonstruktion som ska studeras i ett exjobb.

Frågeställningar som kan studeras i exjobbet är:

  • Hur ska man räkna?
  • Vilka kontroller behöver man utföra?
  • Vilka samverkanslösningar är intressanta?
  • Jämförelser med andra metoder?

Examensarbetet utförs vid Byggnadsmekanik och Geoteknik i samarbete med SKANSKA.

Vår avdelning

Vi på Byggnadsmekanik och Geoteknik drivs av att förstå tekniska problem och genomföra forskning som bidrar till att lösa samhällsutmaningar. Vi kan erbjuda en bra studie- och arbetsmiljö, laganda med dedikerade medarbetare och gemensam fika varje dag. Vi har ett starkt fokus på undervisning och forskning av hög kvalitet. Vi är stolta över att tillhöra ett universitet som rankas bland de 100 bästa i världen och trivs i den internationella miljön där vi verkar.

Kontaktpersoner

Anslag

Samverkansgrundläggning med JET Grouting (PDF, 452 kB, ny flik)

  

Beskrivning

Inom den forskning som bedrivs vid Avdelningen för byggnadsmekanik är strukturmekaniska beräkningar centrala. Med hjälp av avancerade modeller beskriver vi t ex träkonstruktioners verkningssätt. Målet kan vara grundläggande förståelse eller utveckling av dimensionerings­metoder och provningsmetoder.

Vi söker nu examensarbetare för våren 2025 för projekt kopplade till vår forskning om korslimmat trä, KL-trä. Traditionellt KL-trä, eller på engelska cross-laminated timber (CLT), kan liknas vid en storskalig plywood: ett udda antal skikt, som vart och ett är uppbyggt av brädor (lameller), läggs samman och varje skikt roteras 90 grader i förhållande till intilliggande skikt. Även om KL-trä funnits på marknaden i ca 20 år finns utrymme för innovationer och optimering av produkter. En sådan möjlighet kan vara KL-trä med hålrum.

Samtliga föreslagna arbeten, se nedan, handlar om att genom olika metoder för numerisk modellering undersöka KL-trä med hålrum, och hur sådana produkter kan modelleras, och optimeras. För att kunna genomföra något av de föreslagna examensarbetena krävs att man har ett stort intresse för beräkningar/konstruktion och att man läst kursen Finita elementmetoden konstruktions­beräkningar (eller motsvarande). För en del projekt är det dessutom lämpligt om man läst kurserna Strukturdynamiska beräkningar eller Balkteori. Det är en stor fördel om ett examensarbete genomförs av två studenter som arbetar tillsammans.

Föreslagna projekt:

  • Karakterisering av KL-trä med hålrum
  • Dynamiska egenskaper i KL-trä med hålrum
  • Dimensioneringsmetoder för KL-trä med hålrum

Vår avdelning

Vi på Byggnadsmekanik och Geoteknik drivs av att förstå tekniska problem och genomföra forskning som bidrar till att lösa samhällsutmaningar. Vi kan erbjuda en bra studie- och arbetsmiljö, laganda med dedikerade medarbetare och gemensam fika varje dag. Vi har ett starkt fokus på undervisning och forskning av hög kvalitet. Vi är stolta över att tillhöra ett universitet som rankas bland de 100 bästa i världen och trivs i den internationella miljön där vi verkar.

Företag

Beroende på innehåll kan företag eller organisationer som avdelningen samarbetar med komma att kopplas till arbetet.

Kontakt

Anslag

 

Karakterisering av KL-trä med hålrum (PDF, ny flik)

Dynamiska egenskaper i KL-trä med hålrum (PDF, ny flik)

Dimensioneringsmetoder för KL-trä med hålrum (PDF, ny flik)

 

Beskrivning

En ökad användning av trä i bärande konstruktioner ger inte bara miljö- och klimatfördelar för samhällsbyggandet, utan bidrar även till att öka värdet av en viktig nationell resurs – skogen. För att vidareutveckla det moderna träbyggandet behöver vi använda trä på nya sätt och i nya tillämpningar. Vi tror att konstruktionselement av både barr- och lövträ kommer att spela en viktig roll för att tillvarata framtida möjligheter och möta kommande utmaningar.
Inom pågående forskningsprojekt vid avdelningen för Byggnadsmekanik studeras lövträslag och deras mekaniska egenskaper, särskilt brottmekaniska egenskaper vid dragbelastning vinkelrätt mot fiberriktningen och vid skjuvning. Dessa egenskaper är viktiga för att förstå olika spröda brottmoder i förband mellan konstruktionselement och för element med hål och urtag. 
Nuvarande provningsmetoder för trä är utvecklade baserat på träslaget gran, som är det dominerande träslaget inom byggsektorn. Det finns dock en risk att skillnader i mekaniskt beteende mellan gran och björk kan påverka utvärderingen av resultat erhållna från nuvarande utvärderingsmetoder. Exempelvis kan både plasticitet och provkroppars storlek ha effekter som inte har undersökts hos björk. För att på ett säkert sätt expandera användningen av björk inom byggsektorn krävs en god förståelse för hur materialet 
beter sig under belastning, och därav är det viktigt att tillförlitliga och väl utarbetade provningsmetoder används.
Det föreslagna examensarbetet erbjuder breda möjligheter vad gäller utformning, både inom experimentella provningar och numerisk modellering, samt kalibrering av de numeriska modellerna med sofistikerade optimeringsmetoder. Vidare finns det en möjlighet att verka nära forskningsfronten i fältet genom att bidra till utvecklingen av både avancerade numeriska modeller och provningsmetoder.

Vår avdelning

Vi på Byggnadsmekanik och Geoteknik drivs av att förstå tekniska problem och genomföra forskning som bidrar till att lösa samhällsutmaningar. Vi kan erbjuda en bra studie- och arbetsmiljö, laganda med dedikerade medarbetare och gemensam fika varje dag. Vi har ett starkt fokus på undervisning och forskning av hög kvalitet. Vi är stolta över att tillhöra ett universitet som rankas bland de 100 bästa i världen och trivs i den internationella miljön där vi verkar.

Kontakt

Anslag

Brottmekaniska egenskaper (PDF)

Bakgrund

I projekt med pålad hel bottenplatta (plan eller fundamentförstyvad bottenplatta), ofta med krav på täthet, ingjutes pålar vanligtvis 50-100 mm in i den armerade betongplattan. Det gjuts inte in längre än så för att påltoppen ska kunna betraktas, och beräknas, som ledad.
Ur ett byggnadstekniskt perspektiv är utförandet av tätning runt påltoppar en riskdetalj samtidigt som det är ett arbetskrävande moment. För att minska risken för läckage föredras att tätskiktet kan läggas mot en plan yta utan hinder och att tätskiktet kan hållas intakt.
Av arbetsmiljöskäl utför man idag en 50-100mm grovbetong mot mark för att få en plan yta för tätmembran och en renare miljö för armeringsarbeten.

Frågeställning

Vad innebär det om pålavskärning görs på samma nivå som underkant bottenplatta och endast gjuts in i grovbetongen?

Utredningsförslag

 Studie av hur detta utförs i Norden och i Europa.
• Kan horisontella laster i plattan överföras via tryck till grovbetong och tas upp i påltopp?
• Hur ser kraftöverföringen ut i olika skeden, från start av stommontage till byggnaden tas i bruk?
• Hantering av toleranser för felslagning (snedställda pålar)?
• Är det risk att pålens kapacitet påverkas av glidning i toppen?
• Ev. sidospår: Kan grovbetong som armeras lokalt vid påle förbättra kapaciteten för horisontallast? 

Vår avdelning

Vi på Byggnadsmekanik och Geoteknik drivs av att förstå tekniska problem och genomföra forskning som bidrar till att lösa samhällsutmaningar. Vi kan erbjuda en bra studie- och arbetsmiljö, laganda med dedikerade medarbetare och gemensam fika varje dag. Vi har ett starkt fokus på undervisning och forskning av hög kvalitet. Vi är stolta över att tillhöra ett universitet som rankas bland de 100 bästa i världen och trivs i den internationella miljön där vi verkar.

Kontaktpersoner

  • Professor Kent Persson, Byggnadsmekanik, LTH
  • Carl Jonsson, Skanska

I samarbete med

Skanska och Sweco, Malmö

Anslag

Pålavskärning för pålad bottenplatta (PDF)

Bakgrund

Sweco genomför en rad olika strukturdynamiska vibrationsberäkningar för att säkerställa brukbarhet och bärighet. Ett återkommande exempel är utvärdering av brukbarhetskriterier för vibrationer från gånglaster.  
Det är i princip aldrig som dessa analyser och efterföljande dimensionering resulterar i klagomål från de som faktiskt vistas på aktuella bjälklag (eller motsvarande strukturer). Det är dessutom väldigt sällan som de teoretiska vibrationsberäkningarna följs upp med mätningar av vibrationer i den färdiga konstruktionen.  
Överdimensionerade bjälklag är inte hållbara, varken ur ekonomiskt eller klimatmässigt perspektiv.

Frågeställning och syfte

Baserat på ovanstående bakgrund kan man ställa sig frågan om de beräkningsförutsättningar man för närvarande beaktar är för mycket på säkra sidan?  
Syftet är att kunna utföra vibrationsanalyser av konstruktioner med tillräckligt konservativa och därmed hållbara val av indata och utvärderingsmetoder. 

Förslag till studie

Vibrationsberäkningar idealiserar verkligheten genom en rad förenklingar. En av dessa är val av upplagsvillkor, t.ex. bjälklag kan ses som inspända eller ledade. Detta gäller både i anslutning till andra konstruktionsdelar, som pelare och balkar – och i relation till varandra (kontinuitet i bjälklag över stöd, etc). I litteraturen finns varierande referenser och exempel på vilka val man kan göra och, beroende på vilken struktur man studerar. 
Exjobbsförslaget föreslår att gå längre i att kvantifiera dessa val genom att studera hur olika typer av upplagsvillkor i beräkningsmodeller påverkar resultatet och förhåller sig till resultat från experimentella mätningar.
Det vanligaste exemplet på bjälklag där vibrationsberäkningar utförs är håldäck i prefabricerad betong – med olika utformningar av fogar och tjocklekar på avjämningar/pågjutningar som också kan påverkar vibrationsnivåerna.
Examensarbetet avser att studera dessa, eller några, av de ovanstående frågeställningarna. 

Vår avdelning

Vi på Byggnadsmekanik och Geoteknik drivs av att förstå tekniska problem och genomföra forskning som bidrar till att lösa samhällsutmaningar. Vi kan erbjuda en bra studie- och arbetsmiljö, laganda med dedikerade medarbetare och gemensam fika varje dag. Vi har ett starkt fokus på undervisning och forskning av hög kvalitet. Vi är stolta över att tillhöra ett universitet som rankas bland de 100 bästa i världen och trivs i den internationella miljön där vi verkar.

Kontaktpersoner

  • Professor Kent Persson, Byggnadsmekanik, LTH
  • Per Jörstad, Sweco

I samarbete med

Skanska och Sweco, Malmö

Anslag

Vibrationsnivåer vid gånglaster - Inverkan av upplagsvillkor vid modellering (PDF)

Några exjobbsförslag inom Glas som bärande konstruktionsmaterial: 


1. Studier av hur sprickor i glas kan detekteras med pålagda vibrationer genom FE-modellering.  

Genom tidigare projekt har Byggnadsmekanik i samarbetsprojekt visat att osynliga mikrosprickor i glasets yta kan detekteras med pålagda vibrationer och att det kan korreleras mot glasets hållfasthet. Detta öppnar många möjligheter för oförstörande provning av glasets styrka, t.ex. för att kunna återbruka gammalt glas och säkerställa dess hållfasthet. I exjobbet ska signalresponsen vid olika typer av felaktigheter i glas simuleras med FEM och därigenom kunna avgöra storlek och typ av spricka samt dess betydelse för glasets styrka.

    
2. Vidareutveckla metod för stöt mot glas genom modellreduktion.

Olika metoder för att för att beräkna spänningar i glas vid stötförlopp har studerats vid Byggnadsmekanik de senaste åren. Examensarbetet syftar till att välja ut den metod som är effektivast och ger snabbast svar. Metoden ska implementeras i Fortran, Matlab eller Python och verifieras med beräkningar i ett kommersiellt FE-program.  


3. Kombinationslaster för glaselement

Av särskilt intresse är kombinationen vanliga lastfall med risk för termiskt bräckage; vad är den optimala säkerhetsmarginalen mot de vanliga lastfallen om man vill säkerställa statistiskt att risken av termiskt bräckage inte innebär brott i glaset om någon annan last verkar samtidigt? Hur skall man gå tillväga vid beaktande av termiskt bräckage ihop med vanliga laster? 


4. Modellering av bågformade glaselement (enkel och/eller dubbelbågade)

Hur skall man modellera kallböjda glas, vilka anvisningar är särskilt viktiga, kan man utveckla förenklade modeller för dem? 


5. Strukturdynamiska fenomen i glas

Resonans av vibrationskänsliga glaskonstruktioner och hur man kan åtgärda resonansen på enklaste sätt, modellering av explosionsbelastade glas samt bakomliggande upplag. 

Kontaktperson

Sidansvarig: susanne.heyden@construction.lth.se | 2023-05-29