Dissertations / Theses on the topic 'Beregnung'

In der vorliegenden Arbeit wird ein Simulationsmodell zur Bestimmung der Beregnungsmenge vorgestellt, um das Absinken der Temperatur unter 0°C eines mit einer Plastikfolie abgedeckten Bodens möglichst zu verhindern. Es wurden numerische Berechnungen für den nackten Boden und für den mit Folie abgedeckten Boden mit und ohne gleichzeitiger Frostschutzberegnung durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen z.B., daß die Bodenoberflächentemperatur bei einer Beregnung von nur 75% der Sollvorgabe relativ stark absinkt. Dieses liegt an der relativ großen Gefrierwärme von Wasser. Ein nur mit Folie abgedeckter Boden schützt nur in den wenigsten Fällen vor Bodenfrost. Die Simulationsergebnisse stimmen gut mit den gemessenen überein
A model to determine the minimum amount of water required to hold the soil temperature above 0°C under a plastic mulch is presented. Numerical experiments with and without consideration of the mulch foil, with and without sprinkling of the mulch foil were performed. The results substantiate that sprinkling par example at 75% of the usual used rate of water is sufficient to avoid that the soil temperature falls below 0°C because of the relative big freezing energy of water and that mulching alone cannot prevent the soil temperature from decreasing below that value. The model results are in good agreement with observations

In der vorliegenden Arbeit wird ein Simulationsmodell zur Bestimmung der Beregnungsmenge vorgestellt, um das Absinken der Temperatur unter 0°C eines mit einer Plastikfolie abgedeckten Bodens möglichst zu verhindern. Es wurden numerische Berechnungen für den nackten Boden und für den mit Folie abgedeckten Boden mit und ohne gleichzeitiger Frostschutzberegnung durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen z.B., daß die Bodenoberflächentemperatur bei einer Beregnung von nur 75% der Sollvorgabe relativ stark absinkt. Dieses liegt an der relativ großen Gefrierwärme von Wasser. Ein nur mit Folie abgedeckter Boden schützt nur in den wenigsten Fällen vor Bodenfrost. Die Simulationsergebnisse stimmen gut mit den gemessenen überein.
A model to determine the minimum amount of water required to hold the soil temperature above 0°C under a plastic mulch is presented. Numerical experiments with and without consideration of the mulch foil, with and without sprinkling of the mulch foil were performed. The results substantiate that sprinkling par example at 75% of the usual used rate of water is sufficient to avoid that the soil temperature falls below 0°C because of the relative big freezing energy of water and that mulching alone cannot prevent the soil temperature from decreasing below that value. The model results are in good agreement with observations.

Det globale energibehovet øker for hvert år og vil fortsette å gjøre det i framtiden. Siden omtrent 1850 har energiforsyningen vært dominert av fossile brensler. Konvertering til el fra fossile brensler er lite energieffektivt og bruk av fossile brensler medfører store utslipp av klimagasser. Energi og klima har fått økende oppmerksomhet i løpet av de siste par 10-årene. Som en konsekvens av dette har man innsett at systemgrensene for energibruk må utvides. Primærenergikonseptet tar for seg dette ved at det tar hensyn til den totale energieffektiviteten og utslippet av klimagasser i hele verdikjeden for energi. Formålet med denne oppgaven har vært å belyse primærenergikonseptet og problemområdene vedrørende dette konseptet. I tillegg har primærenergiforbruket (PE-forbruket) og utslippet av klimagasser (GHG-utslippene) blitt analysert for forskjellige energiressurser. Omtrent 40 % av den totale energibruken i Norge brukes i bygninger. Av denne energien er igjen 80 % elektrisitet. Det er et mål i Norge å øke andelen fornybar energi, og varme produsert fra forbrenning av biomasse er et av satsningsområdene. Flis og pellets er de to mest kommersielle biobrenslene som brukes i dag, og det har derfor blitt lagt vekt på disse to brenslene i analysene av energiressurser. Valg av systemgrenser og metodikk gjør at verdier for PE-forbruk og GHG-utslipp varierer i ulike studier. Den europeiske standarden EN 15603:2008 setter rammene for hvordan primærenergifaktor og utslippskoeffisient for energiressurser skal beregnes i Europa. Det er i henhold til denne standarden valgfritt å inkludere energibruk og GHG-utslipp knyttet til infrastruktur for energikonvertering og distribusjon av elektrisitet og varme. Det er også valgfritt å inkludere andre gasser enn CO2 som gir bidrag til drivhuseffekten. Utslipp av N2O fra dyrking av energivekster gir betydelige bidrag til drivhuseffekten. Utslippskoeffisienten for vannkraft kan stige fra 4 til 237 g CO2eq/kWh hvis indirekte effekter som endring av landområder inkluderes. Beregninger i denne oppgaven viste at konstruksjon og demontering av varmesentral og distribusjonsnett utgjør 0,16 – 1 % av PE-forbruket og 1,15 – 6 % av GHG-utslippet for nærvarme. For vannkraft er infrastruktur det som bidrar mest til det totale PE-forbruket. For beregning av PE-forbruk og GHG-utslipp for flis ble data fra flere ulike rapporter benyttet. I tillegg ble det tatt kontakt med flere personer i Norge som jobber eller har jobbet med å kartlegge energibruken i verdikjeden for flis. Alt fra hogst til levering av flis hos sluttbruker ble inkludert i analysen. Primærenergifaktoren for flis varierer fra 1,017 til 1,086 kWh PE/kWh brensel. Utslippskoeffisienten varierer fra 5,468 til 22,663 g CO2eq/kWh brensel. Variasjonene skyldes forskjellige verdikjeder, volum på tømmeret, transportavstander og allokeringsmetode. For flis fra stammevirke og buntet GROT var det transport av tømmer og bunter som bidro mest til det totale PE-forbruket og GHG-utslippet. For flis fra heltre og GROT som ble fliset på velteplass var det prosessene på hogstfeltet som bidro i størst grad. Økonomisk allokering viste seg å være det mest gunstige fordi en stor del av energiforbruk og GHG-utslipp for hogst og administrasjon ble allokert til sagtømmer. Allokering basert på energiinnhold gav større primærenergifaktor og utslippskoeffisient enn hvis allokering ble unngått for flis fra buntet GROT. Dette skyldtes antagelsen om at energiforbruk og utslipp knyttet til administrasjon skulle allokeres på lik linje som hogst. Pelletsproduksjonen til Hallingdal Trepellets ble analysert for å beregne PE-forbruk og GHG-utslipp for pellets. Resultatene ble sammenlignet med en analyse av pelletsproduksjonen på Averøy utenfor Kristiansund. For pellets fra Hallingdal ble alt fra hogst av tømmer til levering av pellets hos kunde inkludert innenfor systemgrensene. Det ble utarbeidet et referansescenario i tillegg til flere scenarioer der distribusjonsmengde, fuktighet på tømmer, tørkeprosessen, elforsyningen og endring i transportavstand for tømmer og pellets ble analysert. Ved å kombinere flere av scenarioene ble det opprettet et realistisk «beste utfall»-scenario og et «verste utfall»-scenario. Resultatet viste at primærenergifaktor for pellets varierer mellom 1,152 og 1,334 kWh PE/kWh pellets. Utslippskoeffisienten varierer mellom 14,867 og 68,962 g CO2eq/kWh pellets. Variasjonene skyldes i hovedsak to ting: tørking av råvarer (flis) og elforsyning. Primærenergifaktoren for pellets ble betydelig lavere når man kun inkluderte primærenergien som blir brukt til tørking av flis, istedenfor den totale energien som blir brukt. Mesteparten av energien som blir brukt til tørking kommer fra forbrenning av husholdningsavfall. Utslippskoeffisienten ble betydelig lavere når utslippene fra forbrenning av avfall ble allokert til produktene i avfallsblandingen. I referansescenarioet ble det antatt at el som brukes i prosesseringen av pellets kommer fra vannkraft. Dersom kullkraft erstattet vannkraft økte utslippene i referansescenarioet fra 42,034 til 98,603 g CO2eq/kWh pellets. I «verste utfall»-scenarioet var det antatt at elforsyningen var en europeisk elmiks. Uttak av råmaterialer utgjorde kun 2,8 – 4,8 % av det totale energiforbruket i referansescenarioet og 6,93 % av det totale GHG-utslippet.

Bakgrunnen for dette prosjektet er det økte behovet for rehabilitering og oppgradering av vannkraftgeneratorer både i Norge og i resten av Europa. Behovet er basert på den store usikkerheten med å fastslå gjenstående levetid for aldrende generatorer, samtidig som at konsekvensene ved et havari ofte vil være store. Kostnadene ved en rehabilitering vil normalt være betydelige lavere enn ved et eventuelt havari. I tillegg kan endret drift og kjøremønster stille nye krav til generatorene. For å kunne gjennomføre beregninger i forbindelse med en rehabilitering eller oppgradering er det nødvendig med et beregningsprogram. Uten et slikt verktøy blir beregningsprosessene meget tidskrevende og uhåndterlige. Siden slike beregningsprogram ikke var tilgjengelige ble det nødvendig å utvikle et eget beregningsprogram. Programmet GenProg ble derfor utarbeidet med utgangspunkt i formelverket fra høstprosjektet [1]. GenProg er basert på et bredt teoretisk grunnlag og dekker de elektromagnetiske aspektene ved konstruksjon av en synkrongenerator.For å kontrollere påliteligheten til GenProg ble resultatene fra programmet sammenlignet med testresultater fra produserte maskiner. Denne sammenligningen viser at beregningene fra GenProg stemmer godt med de oppgitte verdiene. Det anbefales at før GenProg tas i bruk bør Vedlegg 1 - Oppstartseksempel GenProg og kapittel 3 - Programforklaring leses grundig. Dette for å øke forståelsen for hvordan programmet fungerer, og dermed sikre best mulige resultater fra beregningene.Videre ble det gjennomført oppgraderinger av to maskiner fra 50- og 60-tallet. Maskin 1 er en motor/generator med 14 poler og en merkeeffekt på 14 MVA. Maskin 2 er en elvekraftgenerator med 44 poler og en merkeeffekt på 27 MVA. Det ble undersøkt forbedringspotensialet ved bytte av statorvikling, bytte av statorblikk, endring av spenning og sportall og ved å øke maskinens utnyttelsessiffer. Resultatene viser at den største virkningsgradsøkningen kommer ved bytte av statorvikling og statorblikk. For viklingen kommer forbedringen av mindre isolasjon og følgelig større kobberareal i sporet. For blikket er det hovedsakelig reduksjonen av de relative tapene som utgjør forbedringen, men også muligheten for å endre for eksempel tannbredde, sporhøyde og kjølekanalene øker forbedringsmulighetene. For maskinene som ble undersøkt i dette prosjektet ga en økning i spenning liten eller ingen gevinst. Det samme gjelder for sportall, dersom sportallet ikke økes sammen med spenningen. Dersom statorvikling og statorblikk byttes vil dette føre til en svært lite belastet maskin. Det anbefales at dersom generatorene oppgraderes bør muligheten for økning av ytelse undersøkes, selv om dette i mange tilfeller forutsetter bytte av feltvikling.

Dynamiske beregninger benytter seg ofte av bjelkemodeller, og er avhengig av korrekte tverrsnittsdata. Det er derfor et behov for et program som kan brukes til modellering av komplekse tverrsnitt. Rapporten omhandler utviklingen av et brukergrensesnitt til en programpakke for beregning av komplekse tverrsnitt. Den ferdige applikasjonen er en modul i en programpakke, og gir brukeren mulighet for modellering av tverrsnitt samt visualisering av resultatdata etter en analyse. Modelleringen kan utføres med forholdsvis avanserte operasjoner, og det har vært fokus på å lage en applikasjon som er brukervennlig og effektiv i bruk for flere brukergrupper. Brukergrensesnittet er laget med kryssplattformstøtte ved hjelp av Qt og følger arkitekturmønsteret Model-View-Controller (MVC) for god lesbarhet. En del av modelleringsrammeverket OpenCASCADE Technology (OCCT) blir brukt for levere brukeren enkelte verktøy for modelleringen, og grafikkvinduet er basert på The Visualization Toolkit (VTK), som er et omfattende rammeverk for visualisering.Rapporten redegjør for programpakkens oppbygning og utvikling, og beskriver applikasjonens rolle i pakken. De til dels store rammeverk som blir brukt for å levere funksjonalitet blir gjennomgått og vurdert opp mot funksjonalitet. Til slutt følger det en detaljert beskrivelse av implementasjonen av både systemarkitektur og brukerinteraksjon. Rapporten inneholder også dokumentasjon bak designvalg og beslutninger tatt i utviklingsprosessen.

Rapporten beskriver arbeidet som er gjennomført ved NTNU i vårsemesteret 2014 der det er utviklet en applikasjon for å gjøre elementanalyse av komplekse bjelketverrsnitt. Applikasjonen kan beregne spenningsfordelinger over vilkårlige tverrsnitt som er utsatt for torsjonsmoment eller bøyemomenter. Det er skrevet i C++ og parallelt med denne oppgaven har at annet prosjekt tatt for seg utviklingen av et brukergrensesnitt for applikasjonen som er basert på visual toolkit-platformen VTK. Tester har blitt gjennomført for å validere resultatene og disse har vist seg å stemme tilfredsstillende godt med virkeligheten. For torsjonsanalysen avhenger presisjonen langs randen av geometrien av et fint mesh. I bøyemomentsanalysen skyldes eventuelle avvik avrundingsfeil.

Denne oppgaven har i hovedsak gått ut på å beregne en eksisterende bru, Gulliksrud bru, og dimensjonere den etter prosjekteringsreglene. Brua er en etteroppspent platebru med syv spenn og har en lengde på 183 m. Resultatet er basert på beregningene som er utført ved hjelp av NovaFrame, håndberegninger og relevant teori. Første del av oppgaven består av relevant bakgrunnsstoff som brukes videre til modellering og beregning,Det viktigste som er blitt gjort i denne oppgaven er å kontrollere moment- og skjærkapasitet i bruddgrensetilstand og spennings- og rissviddebegrensning i bruksgrensetilstand. Fra bruddgrensetilstand har tverrsnittet tilstrekkelig momentkapasitet mot ytre belastning i felt og over støtte. Skjærstrekkapasiteten er mindre enn dimensjonerende skjærfrakt. Brua overholder derimot skjærtrykkapasiteten massevis. Denne oppgaven følger prosjekteringsreglene etterEurokode 2 .Prosjektering av betongkonstruksjoner. Del 1-1. Allmenne regler og regler for bygninger.Beregningene av spenninger og rissvidder i bruksgrensetilstand overskrider grenseverdiene. Det kreves derfor armering med heft for å begrense opprissingen. Andre mulige tiltak for å motstå opprissing i betongen er å bruke karbonfiberforsterkning, som har stor strekkapasitet. Et eget kapittel om karbonfiberforsterking på betongkonstruksjoner er presentert til slutt i oppgaven.

Rapporten tar for seg prosjektering av en spennarmert betongbjelkebru, og gjennomføre be-regninger og dimensjoneringen i henhold til det Europeiske regelverket. Brua som er skal dimensjoneres og bli gjort kapasitetskontroll for er Sagbakken bru, brua ligger langs riksveg 23 i Buskerud. Sagbakken bru er en to felts trafikkert bru som har fem delspenn, ble prosjektert på slutten av 1990-tallet etter da tidens standard, NS 3473. Brua er ei 140 meter lang spennarmert betong bjelkebru, med klotoide formet horisontalkurvatur, med største delspenn på 35 meter og lengste knekklengde på søylene i underkant av 24 meter.Det er blitt laget en modell av brua i beregningsprogrammet NovaFrame, hvor dimensjonerende lastvirkninger på konstruksjonen er basert på analysen som er blitt hentet ut fra programmet. Brua har blitt belastet med laster fra aktuelle europeiske standarder og håndbok 185 fra Statens Vegvesen.

Lavfrekvent lyd fra kampfly, militære øvelser og sprengninger brer seg effektivt over store avstander og kan oppfattes langt unna kilden. I tillegg til innendørs støy genererer slike lydkilder skrangle- og knirkelyder (eng. “rattling”) og vibrasjoner i gulv, vegger og tak. Det innvendige lavfrekvente lydtrykket fra luftlydstransmisjon er den dominerende drivkraften for gulvvibrasjoner i typiske norske trehus. Dermed vil tiltak som øker den lavfrekvente lydisolasjonen gi reduserte gulvvibrasjoner i tillegg til en reduksjon i lavfrekvent innendørs lydnivå.En litteraturundersøkelse viser at det analytiske teorigrunnlaget for dobbeltveggers lavfrekvente lydisolasjon og tidligere arbeider på dette området er begrenset. Det er funnet svært få publikasjoner som tar for seg dobbeltveggers lydisolasjon ved hjelp av elementmetodeberegninger og de få som gjør det har ikke sett på det stivhetsstyrte området ved svært lavfrekvenser.I denne oppgaven er åtte vegger laboratoriemålt, med fem ulike veggkonstruksjoner og tre forskjellige vinduer montert i samme veggkonstruksjon. Den lavfrekvente lydtransmisjonen er forsøkt redusert ved å øke veggstivheten med påfôrede tynnplateprofiler med et åpent tverrsnitt, montert både stående og liggende. Det er også montert liggende akustikkprofiler for å redusere koblingsstivheten mellom veggsidene. Måledata for liknende vegger fra en tidligere måleserie er også benyttet.Målingene viser at laboratoriets rommoder har stor påvirkning på veggens lydtransmisjon, men at også veggenes egenfrekvenser er styrende for lydisolasjonen i det stivhetsstyrte frekvensområdet. Sammenfallende rommoder og egenfrekvenser antyder at effekten er større når disse kobler.Som en basisvegg er det benyttet et 48x148 mm bindingsverk i tre med utvendig kledning av 9 mm gips og innvendig kledning av 15 mm liggende trepanel med not og fjær. Lydisolasjonens forløp stemmer bra med hva som skisseres i litteraturen. Isolasjonen avtar med økende frekvens i området under og rundt veggens egenfrekvenser, mens den øker i frekvensene over dette. I 1/3-oktaver er det også et tydelig dykk som passer med typisk forløp rundt veggens hulromsresonans. I smalbånd er ikke denne synlig ved en enkeltfrekvens, men det kan se ut til at effekten er “smurt” over flere frekvenser. Det er også mulig at rommodene overstyrer hulromsresonansen.Basisveggens innfestingsstivhet er økt ved å endre veggens innfesting i laboratoriet fra én til to skruer c/c 60 cm. Dette endrer ikke veggens egenfrekvenser og gir en bedring på omtrent 2 dB i lydisolasjonen for nesten alle 1/3-oktavbåndene over 100 Hz. Liggende akustikk- og tynnplateprofiler gir samme lydisolasjon i frekvensene opp til 50 Hz-båndet, mens tynnplateprofilene faktisk resulterer i bedre isolasjon i frekvensene over dette. Med de liggende akustikk- og tynnplateprofilene svekkes den stivhetsstyrte lydisolasjonen, mens den er uendret når profilene monteres stående. Målingene viser at både lydtransmisjonen og vibrasjonsoverføringen i koblingen mellom veggsidene reduseres betraktelig i frekvensene over 70 Hz med akustikk- og tynnplateprofiler montert. Det åpne tverrsnittet er en mulig årsak til hvorfor isolasjonen ved de laveste frekvensene ikke økes med tynnplateprofilene montert og lukkede tverrsnitt foreslås som et mulig bedre tiltak for å øke isolasjonen i dette frekvensområdet.Målingene viser at vinduene påvirker lydisolasjonen i alle frekvensene over 16 Hz-båndet og at en vinduskonstruksjon bestående av to vinduer med separate karmer har mye høyere lydreduksjon enn enkle vinduer. Effekten av vinduene er størst ved høye frekvenser.Tre vegger er modellert i elementmetodeprogrammet COMSOL Multiphysics og toveiskoblingen mellom luft og struktur er inkludert med pakken Acoustic-Soild Interaction. Veggens faktiske oppbygging er modellert, i motsetning til det meste av tidligere arbeider hvor veggkonstruksjonene forenkles som fritt opplagte isotrope eller ortotrope plater. I denne rapporten er beregningene gjort for 10-100 Hz og er sammenliknet med målinger også i stivhetsstyrt område, noe som ikke er funnet i andre publikasjoner. Mens de fleste tidligere publikasjoner kun ser på lydtrykket tar dette arbeidet også for seg veggvibrasjonene. Den faktiske høytaleren er ikke forsøkt modellert og en plan bølgeavstråler med avstrålt lydtrykk på 1 Pa ved kildeflaten i alle frekvenser er brukt som lydkilde. På grunn av forskjellen mellom lydkilden i beregning og måling er lydtrykk og vibrasjoner angitt relativt til lydtrykket i senderrommets hjørnemikrofon og en grunnleggende antakelse er at både akustikken og strukturmekanikken er lineær. Treverket er angitt som isotropt og tynnplateprofilene som massive tverrsnitt med ekvivalent stivhet og masse. Veggens innfesting i laboratoriet og koblingen mellom de ulike konstruksjonsdelene er modellert som flatefjærer med frekvensuavhengig hysteresedempning og fjærstivhet.Med disse forenklingene er det oppnådd bra samsvar mellom beregninger og målinger for både lydtrykk og veggvibrasjoner i frekvensdomenet og det viser seg at veggens innfesting i laboratoriet er bedre representert med fjær og demper enn med fritt opplegg. Frekvensavhengig dempning, anisotropt treverk og modellering av tynnplateprofilenes faktiske geometri med for eksempel plateelementer trekkes frem som mulige tiltak for å forbedre modellens samsvar ytterligere.Kledningen av liggende trepanel med not og fjær er modellert på tre ulike måter; som en isotrop plate, med frie kanter mellom panelbordene og med panelbordene koblet sammen med fritt opplegg. Best samsvar er oppnådd når panelet tilnærmes som én hel plate.Mobilitetsmålinger med punkteksitasjon for en stender i bindingsverket uten kledningen montert viser at disse oppfører seg tilnærmet som fritt opplagt. Stenderne er derfor fritt opplagte i beregningsmodellen.Sammenlikning mellom målinger og beregninger viser at modellen kan brukes til å estimere effekten av lydisolasjonstiltak. På grunn av ekstremalavvik særlig ved dykk stemmer resultatene bedre i smalbånd enn i 1/3-oktaver.Beregninger med analytiske formler viser at også disse gir et forholdsvis godt overordnet samsvar. Avviket er noe stort i stivhetsstyrt område, men her er målingene i stor grad påvirket av rommodene. Det tas ikke hensyn til rommodene i de analytiske formlene, slik den numeriske modellen gjør.

Oppgaven går ut på å vurdere tilstanden og bæreevnen til Nerlandsøybrua. Kapasitetskontrollen skal utføres på brua i prosjektert tilstand og for dagens tilstand hvor det er tatt hensyn til skadene på brua. Oppgaven inneholder også en litteraturdel om relevante retningslinje og prosjektering linjer. Det er også sett på ulike nedbrytnings-mekanismer for armerte betongkonstruksjoner med hovedfokus på armeringskorrosjon og konsekvensene av dette.Tilstandsundersøkelser viser kloridinnholdet i flere av konstruksjonselementene er over en kritisk verdi på 0,07%-Cl av betongvekten. Dette indikerer at kloridinitert armeringskorrosjon kan oppstå. Registrerte skader på brua antyder også at det er pågående korrosjon. På bakgrunn av de registrerte skadene og konsekvensene av armeringskorrosjon skal det gjøres en vurdering av bruas bæreevne i dag.Kapasitetskontroll av bruoverbygningen i bruddgrensentilstand. Brua er modellert i rammeprogrammet Focus Konstruksjon 2013 for å finne de dimensjonerende kreftene i brua. Lastkombinasjoner og lastfaktorer er i henhold til håndbok 238 Bruklassifisering, og beregningene er utført etter NS 3473 Prosjektering av betongkonstruksjoner.

Med innføring av eurokodene som enerådende standarder i Norge fra 1. april 2010 har dimensjonering for jordskjelv blitt mer aktuelt, da Eurokode 8 gir mer utvidede, detaljerte og presise krav enn forgjengeren NS 3491-12. Eurokode 8 gir i Norge mulighet til å redusere de seismiske kreftene på konstruksjonen ved å dimensjonere for middels duktilitet i duktilitetsklasse M - DCM. For en enkeltstående veggskive i armert betong kan de seismiske kreftene halveres, men grunnet krav til overstyrke i den ikke-duktile delen av skiven blir besparelsene ved å beregne i DCM i en del tilfeller likevel små.Overstyrken i veggskiver ved dimensjonering i DCM styres av den såkalte forskyvningen av strekkkraftlinjen, a1, i omhyllingskurven for momentdiagrammet til veggskiven og er gitt i punkt 5.4.2.4 i Eurokode 8. Eurokode 8 sier at denne kan forenkles til kritisk høyde, hcr , som bestemmes av vegglengde eller vegghøyde og begrenses av etasjehøyden. Ved å følge Eurokode 8s anbefalinger for kritisk høyde fås overstyrker i størrelsesorden 50-100 % og derfor er det ønskelig å finne et mer nøyaktig mål for denne.Forskyvningen av strekkraftlinjen tilsvarer utstrekningen av det plastiske leddet som dannes i overkant av fundamentet. Et forslag til et bedre mål for hcr er ekvivalent lengde av plastisk ledd, Lpl , pluss en avstand for å sikre elastisk oppførsel over den kritiske høyden: hcr=Lpl+? . For å se på utstrekningen av det plastiske området langs veggskiven er det foretatt ikke-lineære statiske beregninger på armerte veggskiver med elementmetodeprogrammet Abaqus. Det er sett på ekvivalent lengde av plastisk ledd for veggskiver med ulik veggtykkelse t og med varierende horisontal vegglengde lw og lengdearmeringsforhold ρsl . Resultatene er sammenlignet med tidligere studier. Det er også sett på utstrekning av full flyt i vertikalarmeringen.Resultatene av ekvivalent lengde av plastisk ledd stemmer godt med tidligere studier, men det må presiseres at resultatene fra de tidligere studiene har stor statistisk varians. For veggskivene som er studert i denne oppgaven er det i alle tilfeller stor overstyrke ved bruk av Eurokode 8s betraktning, som bekrefter at anbefalingene til hcr i Eurokode 8 er større enn nødvendig. Det er funnet god korrelasjon mellom ekvivalent lengde av plastisk ledd og vegglengde, men ikke for varierende veggtykkelse eller lengdearmeringsforhold. Det samme gjelder for utstrekning av full flyt i vertikalarmeringen. Begge har et stigningstall på ca 0,3lw, men full flyt i armeringen strekker seg i underkant av en halv meter lengre opp i skiven. Ut i fra dette kan det gis et nytt forslag til kritisk høyde, nemlig ekvivalent lengde av plastisk ledd pluss ett tillegg for differanse til full flyt i vertikalarmering: hcr = Lpl + differanse i avstand til full flyt i vertikalarmering.Resultatene i denne oppgaven viser at spesielt for veggskiver i bygg på tre til fire etasjer vil overstyrken med bruk av hcr fra Eurokode 8 bli meget stor. Det kan her lønne seg å gjøre en ikke-lineær beregning for å kunne spare armering langs hele veggskivens høyde.

Gjennom Lean produktutvikling (LPU) kan produktutviklingsprosesser i bedrifter effektiviseres. Ved å skape produkter som tilfredsstiller kundens behov ved bruk av mindre ressurser vil LPU kunne gi bedrifter som mestrer dette et konkurransefortrinn. LPU handler om å sette kunden i fokus gjennom hele utviklingsprosessen og kontinuerlig forbedre utviklingsprosessene ved eliminering av prosesser som krever ressurser uten å tilføre verdi for kunden (waste).I denne oppgaven har jeg kartlagt dagens praksis, identifisert forbedringspotensialet og undersøkt forskjeller mellom bedrifter med hensyn på LPU-praksis i norsk vareproduserende industri. Oppgaven tar utgangspunkt i en kvantitativ spørreundersøkelse utarbeidet av SFI Norman, der bedrifter kan rangere sin produktutviklingspraksis i forhold til beste LPU-praksis. Undersøkelsen tar for seg seks kategorier innen LPU-praksis. Dette er kategoriene Kundeverdi, Kunnskap, Kontinuerlig Forbedring, Stabilisering, Standardisering og Kultur. I undersøkelsen er det også en sjuende kategori som omhandler Prestasjoner i produktutvikling. Undersøkelsen er nettbasert og består av til sammen 88 spørsmål der flertallet av disse er formulert som påstander om beste LPU-praksis. Den enkelte respondent blir bedt om å angi på en skala fra 1 (helt uenig) til 5 (veldig enig) hvor godt påstanden om beste LPU-praksis passer for bedriften.Arbeidet med oppgaven har bestått av å sette seg inn i teori innen LPU og teori innen enkelte statistiske metoder for å analysere dataene fra undersøkelsen. I tillegg er egnede bedrifter for undersøkelsen identifisert og kontaktet med en forespørsel om deltakelse. For de bedriftene som kunne delta er en invitasjon til undersøkelsen sendt til de personene i bedriften som kunne delta.Arbeidet har resultert i at 30 bedrifter med til sammen 102 respondenter har deltatt i undersøkelsen. Fra før hadde allerede 25 bedrifter deltatt. Totalt har dermed 55 bedrifter med til sammen 306 respondenter deltatt i undersøkelsen. Resultatene av analysene av alle 306 besvarelsene uavhengig av bedrift viser at snittet av respondentene scorer høyere på skalaen (1-5) i kategoriene Kundeverdi, Kunnskap og Kultur enn for kategoriene Kontinuerlig Forbedring Stabilisering og Standardisering. Gjennomsnittet for kategoriene varierte fra 3,01 til 3,53 og for kategoriene Kundeverdi, Kunnskap, Kontinuerlig Forbedring, Kultur og Prestasjoner i produktutvikling var gjennomsnittet signifikant over 3 på skalaen. Alle korrelasjoner mellom kategorien Prestasjoner i produktutvikling og de øvrige kategoriene er positive og ligger på mellom 0,37 og 0,45, der kategoriene Kundeverdi, Kunnskap og Kultur er de som korrelerer mest med Prestasjoner i produktutvikling. Lignende resultater ble funnet da de 55 bedriftene ble sammenlignet på samme måte. For å se om det er forskjeller mellom bedrifter ble bedriftene som produserer bildeler, mat og drikkvarer og forbrukervarer sammenlignet med alle bedriftene. Bedrifter som produserer forbrukervare har et høyere gjennomsnitt i kategorien Kundeverdi enn gjennomsnittet for alle bedrifter og bedrifter som produserer mat og drikkevarer har et lavere gjennomsnitt i kategorien Stabilisering enn gjennomsnittet for alle bedrifter.Oppgaven konkluderer med at det i snitt kan identifiseres LPU-praksis i kategoriene Kundeverdier, Kunnskap, Kontinuerlig Forbedring og Kultur for bedriftene som har deltatt, og at forbedringspotensialet er størst i kategoriene Kontinuerlig Forbedring, Stabilisering og Standardisering. Forhold som styrer forskjeller mellom bedriftene kan være ulike markeder og ulike produkter.

Bruk av bioenergi og andre energikilder som gir lavt utslipp av CO2 får stadig større aktualitet både i Norge og internasjonalt. Det er i denne sammenheng et behov for verktøy som på en rasjonell måte kan beregne sentrale data for varmesentraler for vannbåren varme som benytter ulike teknologier for generering av varme. Hovedmålet med denne oppgaven er å utvikle en ”komplett” databasert beregningsmodell for å beregne aktuelle indikatorer for energiytelse, samt varmekostnad/varmepris for lokale varmesentraler for vannbåren varme med gitt forbruksmønster og for de mest vanlige former for generering av varme. Beregningsresultatene fra modellen skal kunne brukes til vurdering av bygging av lokale varmesentraler, eller for å beregne energiytelse og alternativpris ved for eksempel tilknytning til et fjernvarmeanlegg eller ved levering av fjernvarme til en bygning. Oppgaven er en videreføring av prosjektarbeidet ”Modell for beregning av optimale, lokale varmesentraler med tanke på varmekostnad/varmepris for lokale varmesentraler med gitt forbruksmønster.” Kjernen i den utviklede beregningsmodellen er en driftssimulator som simulerer driften av en lokal varmesentral på timebasis gjennom et normalår for en gitt konfigurasjon av varmeproduserende enheter, som defineres av brukeren. Varmesentralen kan forsyne enkeltbygg eller en gruppe av bygninger med varme, og lastkurver for varmebehovet for bygningene genereres av beregningsmodellen. Modellen kan simulere ulike kombinasjoner av maksimalt tre varmegeneratorer i varmesentralen, og det kan velges mellom fire ulike typer varmegeneratorer. Dette er kjeler fyrt med bioenergi, el – kjeler, oljekjeler og varmepumpe. Modellen gir muligheter for en detaljert beskrivelse av virkningsgradskarakteristikkene for kjelene, og skiller mellom av/på -, trinn- og modulerende regulering. Primærenergikonseptet brukes for beregning av indikatorer for energiytelse. Modellen beregner behov for levert energi, primærenergibehov og CO2 – utslipp for varmesentralen. Beregningen av indikatorene følger beregningsmetoder definert i de standarder som er utarbeidet ved realisering av Direktiv om energiytelsen for bygninger. For å vise funksjonaliteten til beregningsmodellen er det gjennomført beregninger på et tenkt utbyggingsområde beliggende i Trondheim. Dette området består av en gitt sammensetning av bygninger fra ulike bygningskategorier, og to mulige scenario med tanke på varmeforsyning er studert. I det ene scenario forsynes alle byggene i utbyggingsområdet med varme fra sin egen varmesentral. I det andre scenario forsynes samtlige bygg med varme fra en felles varmesentral via et fjernvarmenett. Formålet med disse beregningene er å studere hvordan disse to scenario slår ut med tanke på varmekostnad, behov for levert energi, primærenergibehov og CO2 – utslipp for hele utbyggingsområdet. Det forutsettes at det benyttes bioenergi som grunnlast, olje som spisslast og el – kjel til å dekke tappevannsbehov i sommersesongen for samtlige varmesentraler. Resultatene viser at ved å forsyne alle byggene i utbyggingsområdet fra en felles varmesentral vil behovet for levert energi bli større enn hvis alle byggene forsynes med varme fra sin egen varmesentral. Det viser seg at behovet for levert energi for varmesentralen blir en prosentandel større for den felles varmesentral som tilsvarer tapene ved produksjon av varme i den felles varmesentralen. Tapene i fjernvarmenettet vil dekkes opp av den gevinsten som oppnås i hvert enkelt bygg ved å erstatte kjelanlegget med en kundesentral, siden tapene i en kundesentral er langt lavere enn i et kjelanlegg. Siden behovet for levert energi blir større for den felles varmesentral medfører dette at primærenergibehovet og CO2 – utslippet også blir større. Disse vil øke med samme andel som behovet for levert energi, med unntak av følgende forhold. Siden fordelingen av det årlige energibehov mellom de ulike energivarer kan bli noe annerledes enn for varmesentraler i enkeltbygg, kan dette medføre at primærenergibehovet og CO2 – utslippet blir noe lavere eller høyere avhengig av fordelingen mellom energivarene og primærenergi- og CO2 – faktorene. Varmekostnaden for den felles varmesentralen blir betydelig lavere enn med varmesentraler i hvert enkelt bygg. Dette selv om kostnader til fjernvarmenett og kundesentraler inkluderes. Dette skyldes at rimeligere energikilder kan benyttes som grunnlast i den felles varmesentral. Det er gjennomført en rekke følsomhetsberegninger for å kartlegge de mest sentrale inngangsdata i modellen, og for å vise hvordan disse påvirker beregningsresultatet. Beregningene er gjennomført for varmesentralen som forsyner alle bygg i utbyggingsområdet. Resultatene viser at energiprisen for grunnlasten er den parameter som påvirker varmekostnaden i størst grad. En lav energipris for grunnlasten er dermed den viktigste parameter for å oppnå en lavest mulig varmekostnad i et nærvarmeanlegg. Videre er investeringskostnad i varmesentral, kalkulasjonsrente og investeringskostnad i fjernvarmenett de parametre som påvirker varmekostnaden i størst grad. For alle de studerte varmesentraler i denne oppgaven er elektrisitet den helt klart største bidragsyteren til forbruk av ikke – fornybar primærenergi og CO2 – utslipp. I tillegg bidrar elektrisitet i stor grad til å øke varmesentralens totale primærenergibehov. Dette er beregnet med primærenergi – og CO2 – faktorer for elektrisitet miks UCPTE i henhold til NS – EN 15603. Den beste løsning for å redusere utslippet av CO2 og primærenergibehovet i varmesentralene er dermed å ikke benytte seg av elektrisitet som energikilde.

In dieser Dissertation wird der Einfluss von Transaktionen zur Wiederverwendung von Nährstoffen und gereinigtem kommunalen Abwasser auf die Wertschöpfungsketten der Abwasserbehandlung und Pflanzenproduktion untersucht. Ziel ist es, Kosten und Nutzen sowie die Wertschöpfung von Transaktionen in verknüpften Wertschöpfungsketten der Abwasserbehandlung und Pflanzenproduktion zu analysieren. Darüber hinaus wird untersucht, wie Transaktionen und Interdependenzen zwischen Akteuren in verknüpften Wertschöpfungsketten die lokalen Governance-Strukturen für die Wiederverwendung von Abwasser beeinflussen. Die Analyse wird hauptsächlich durch das Wertschöpfungskettenkonzept, das Konzept der Kreislaufwirtschaft und die Theorie der Transaktionskostenökonomie geleitet. Mit verschiedenen Methoden, wie der Kosten-Nutzen-Analyse, der Wertschöpfungskettenanalyse und der Transaktionskostenanalyse, werden zwei Fallstudien in Deutschland untersucht: (1) die Fällung von Struvit (Magnesium-Ammonium-Phosphat) und dessen Verwendung als Dünger in Berlin-Brandenburg und (2) das Modell der landwirtschaftlichen Abwasserwiederverwendung in Braunschweig. Die Ergebnisse zeigen, dass die Wiederverwendung von Nährstoffen und Abwasser zu geringeren Kosten für die Abwasserbehandlung, höherer Rentabilität und Wertschöpfung in der Pflanzenproduktion und zu einem hohen Anteil an regionaler Wertschöpfung führen. Die Ergebnisse verdeutlichen aber auch, dass die Wiederverwendung von Abwasser zu Einschränkungen, Verdrängungseffekten und Veränderungen in der Verteilung der Wertschöpfung führen kann. Des Weiteren zeigen die Ergebnisse, dass differenzierte Governance-Strukturen erforderlich sind, um den unterschiedlichen Eigenschaften der Transaktionen zwischen Abwasserbehandlung und der Pflanzenproduktion gerecht zu werden. Interdependenzen zwischen Abwasseranbietern und Landwirten erhöhen den Bedarf an hybriden und hierarchischen Elementen in den Governance-Strukuren für die Wiederverwendung von Abwasser.
This dissertation explores the impact of transactions for reusing nutrients and treated municipal wastewater on the value chains of wastewater treatment and crop production. It aims to analyze what costs and benefits and what added-value can result from transactions in linked value chains of wastewater treatment and crop production. Furthermore, it aims to analyze how transactions and interdependences between actors in linked value chains shape the governance structures for reusing wastewater at the local level. The analysis is mainly guided by the value chain concept, the concept of the circular economy and the theory of transaction costs economics. Different methods including cost-benefit analysis, value chain analysis and transaction cost analysis are used to investigate two case studies located in Germany: (1) the precipitation of struvite (magnesium ammonium phosphate) in the wastewater treatment plant in Waßmannsdorf and its application as fertilizer in Berlin-Brandenburg, and (2) the agricultural wastewater reuse scheme of the Wastewater Association Braunschweig. The results show that transactions for reusing nutrients and wastewater result in the development of linked regional value chains with lower costs of wastewater treatment, higher profitability and added-value in crop production, and a high share of regional added-value. However, the results also highlight that the reuse of wastewater can lead to restrictions (e.g., cultivation bans on certain crops), crowding out effects and changes in the distribution of the added-value. Furthermore, the findings suggest that different governance structures are needed to match the different properties of the transactions between wastewater treatment and crop production. Interdependences resulting from transactions between wastewater providers and farmers increase the need for hybrid and hierarchical elements in the governance structures for reusing wastewater.