TKT 4710 KONSTRUKSJONSTEKNIKK FORDYPNINGSEMNE 2005 VALG AV FAGGRUPPE Vedlagt følger en oversikt over fagområder og aktuelle tema for prosjektoppgaver ved Institutt for konstruksjonsteknikk. Instituttet er delt inn i 5 fagområder: betongkonstruksjoner, betongteknologi, konstruksjonsmekanikk, stål- og aluminiumskonstruksjoner og trekonstruksjoner. I beskrivelsen av hvert enkelt fagområde er aktuelle tema for prosjektoppgaver og tilhørende fordypningstema angitt. Nærmere opplysninger om prosjektoppgavene fås hos de respektive kontaktpersoner. Studentene som har valgt/velger å gjennomføre fordypningsemnet ved Institutt for konstruksjonsteknikk gir beskjed om sine prioriterte ønsker om fagområde på vedlagte påmeldingsskjema innen 29. april 2005. Instituttet vil deretter fordele studentene på de ulike fagområdene med sikte på å oppfylle studentenes primære ønsker. Av hensyn til en rimelig fordeling av veilederansvar, kan instituttet måtte foreta en prioritering. Endelig tildeling av prosjektoppgave vil skje etter nærmere avtale mellom student og veiledere.. Det blir holdt et orienteringsmøte om valg av fordypningsemne innen Konstruksjonsteknikk tirsdag 19. april kl 14-16 i VTaud. (Rom VE1) GJENNOMFØRING Veilederne vil utforme prosjektoppgavene etter avtale med studentene. Prosjektoppgaven inngår i fordypningsemnet og skal velges sammen med to fordypningstema. I beskrivelsen er det angitt fordypningstema knyttet til det aktuelle fagområdet, men andre fordypningstema kan velges i samråd med veileder. Noen oppgaver kan imidlertid forutsette spesifikke valg av tema. Informasjon om fordypningsemnet - prosjektoppgaver og fordypningstema - er vedlagt dette dokumentet og finnes også på instituttets hjemmeside. Nødvendig veiledning vil bli tilpasset oppgavens art. Fortrinnsvis gis en innledende orientering for grupper av studenter med oppgaver av samme art med senere veiledning på mer individuell basis. Alle prosjektoppgaver skal resultere i en rapport som danner grunnlag for bedømmelse. GENERELT OM FORDYPNINGSEMNET Prosjektoppgaven gis individuelt eller for flere studenter som samarbeider. For noen oppgaver kan det være en forutsetning at flere studenter samarbeider. Prosjektoppgavene er gruppert etter instituttets fagområder, og de aller fleste av oppgavene har en naturlig fortsettelse til hovedoppgaven. En slik fortsettelse er ønskelig, men ingen forutsetning. Forøvrig er det ingenting i veien for at studentene selv kan ta initiativ til oppgaver og diskutere det med en aktuell faglærer. Side 1 av 8
Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet NTNU Fakultet for ingeniørvitenskap og teknologi Institutt for konstruksjonsteknikk NTNU, 31.03.05 ØV/alh TKT 4710 KONSTRUKSJONSTEKNIKK FORDYPNINGSEMNE 2005 PÅMELDINGSSKJEMA Undertegnede, stud techn... Velg ønsket fagområde i prioritert rekkefølge Betongkonstruksjoner Betongteknologi Konstruksjonsmekanikk Stål- og aluminiumskonstruksjoner Trekonstruksjoner Dato: Underskrift: Skjemaet leveres til Institutt for konstruksjonsteknikk innen 29. april 2005 Side 2 av 8
Betong Det er naturlig å presentere faggruppa med to aktivitetsområder: Betongteknologi Betongkonstruksjoner Vi jobber tett sammen og mye av undervisningen er overlappende. Spesielt i prosjekt- og hovedoppgavesammenheng er det likevel naturlig å presentere aktivitetene adskilt. Betongkonstruksjoner Vitenskapelig personale: Professor Karl V. Høiseth (KVH) Professor Terje Kanstad (TK) Professor Svein Ivar Sørensen (SIS) Professor II Leidulv Vinje (LV) Beskrivelse av fagområdet: Fagområdet betongkonstruksjoner omfatter beregning og prosjektering av betongkonstruksjoner, betongelementkonstruksjoner og murverk, samt prøving i instituttets laboratorium. En prosjektoppgave kan omfatte prosjektering av industribygg og bruer, beregnings- og dimensjoneringsmetoder, numeriske simuleringer (med f.eks Diana eller Abaqus), eksperimentelle undersøkelser eller eventuelt en kombinasjon. Beregning og dimensjonering av betongkonstruksjoner Beregning og dimensjonering av betongelementkonstruksjoner Beregningsmetoder for betongkonstruksjoner Tilhørende fordypningstema: Beregningsmetoder for betongkonstruksjoner (SIS) Prosjektering av betongelementkonstruksjoner (LV) Brukonstruksjoner (TK) Avansert beregning av murverkskonstruksjoner (KVH) Antall studenter: Inntil 15 Kontaktperson: Svein I Sørensen Side 3 av 8
Betongteknologi Vitenskapelig personale: Professor Stefan Jacobsen (SJ) Professor Erik Johan Sellevold (EJS) Professor Øystein Vennesland (ØV) Professor II Roar Myrdal (RM) Professor II Magne Maage (MM) Beskrivelse av fagområdet: Fagområdet betongteknologi omfatter produksjonsmetoder for betong, betongens egenskaper i fersk og herdet tilstand, betongens bestandighet og reparasjonsmetoder. En prosjektoppgave kan i tillegg til et innledende litteraturstudium inneholde feltundersøkelser, eksperimentelle undersøkelser i laboratoriet eller eventuelt en kombinasjon. Videreføring til hovedoppgave er ønskelig. Fersk betongs reologi Bestandighetsegenskaper for betong Vedlikehold og reparasjonsmetoder Produksjonsteknikk på byggeplass Materialteknisk prosjektering av betongkonstruksjoner Tilhørende fordypningstema: Porestruktur, fukt- og kloridtransport for betong (EJS / ØV) Levetidsprosjektering av bestandige betongkonstruksjoner (NN) Volumstabilitet og rissfølsomhet av ung betong (EJS) Konkret valg av fordypningstema avklares med veileder etter at tittel for prosjektoppgaven foreligger. Antall studenter: Inntil 15 Kontaktperson: Erik Sellevold (gruppeleder) Side 4 av 8
Konstruksjonsmekanikk Vitenskapelig personale: Professor Kolbein Bell (KB) Professor Kjell H. Holthe (KHH) Professor Per J. Haagensen (PJH) Professor Kjell M. Mathisen (KMM) Professor Svein N. Remseth (SNR) Professor Bjørn Skallerud (BS) Professor Einar N. Strømmen (ENS) Professor Tor G. Syvertsen (TGS) Professor Zhiliang Zhang (ZZ) Professor II Pål G. Bergan (PGB) Førsteamanuensis Erling N. Dahl (END) Førsteamanuensis Jan B. Aarseth (JBAa) Beskrivelse av fagområdet: Fagområdet omfatter det meste som har å gjøre med hvordan konstruksjoner (fra hofteproteser til hengebruer) oppfører seg under påkjenning av både statiske og dynamiske laster. Vi benytter analytiske, numeriske og eksperimentelle metoder, men hovedtyngden av vårt forskningsarbeid er knyttet til numerisk beregningsmekanikk tuftet på elementmetoden. Materialmekanikk og lastbeskrivelse, knyttet til for eksempel naturlaster som vind og jordskjelv, står sentralt i vår virksomhet, og datamaskinen er et uunnværlig verktøy. Vi både bruker programmer (enkle som Focus Konstruksjon og store sammensatte som ANSYS og ABAQUS) og utvikler programmer. Programutviklingen er knyttet til både prototyper (med verktøy som MATLAB) og ferdigvare i form av spesialprogrammer. Eksperimentelle undersøkelser spenner fra bruddmekanisk prøving til forsøk i vindtunnel. Etter at deler av mekanikkmiljøet ved den tidligere maskin-avdelingen ble overført til vårt institutt er nye spennende områder, knyttet til biomekanikk og nanoteknologi, blitt en del av vår virksomhet. Selv om det ikke er noe krav, ser vi det som en stor fordel at prosjektoppgaven videreføres til hovedoppgave. For å få størst mulig utbytte, både for studentene og faggruppen, tror vi det er hensiktsmessig å konsentrere oss om ikke altfor mange tema. I år tilbyr vi oppgaver innen følgende hovedtema: brukonstruksjoner - utforming, beregning og dimensjonering rørledninger analyse og dimensjonering biomekanikk proteser, hjerte- og karsystemer utmatting og bruddmekanikk programutvikling beregningsmetoder nanomekanikk og nanokonstruksjoner Side 5 av 8
Tilhørende fordypningstema: Brukonstruksjoner (Terje Kanstad) Plastisitetsteori (Odd S. Hopperstad) Ikke-lineære, eksplisitte elementmetoder (Odd G. Lademo) Ikke-lineære, implisitte elementmetoder (BS) Utmatting og bruddmekanikk (PJH) Objektmodellering (TGS) Tynnveggede konstruksjoner (ENS) Plater og skall kompositter (KHH) Vindteknikk (ENS) Rheologi og ikke-newtonske fluider (END) Konkret valg av fordypningstema avklares med veileder etter at tittel for prosjektoppgaven foreligger. Antall studenter: Inntil 20 Kontaktpersoner: Kolbein Bell og Bjørn Skallerud Side 6 av 8
Stål- og aluminiumkonstruksjoner Vitenskapelig personale: Professor Odd Sture Hopperstad (OSH) Professor Magnus Langseth (ML) Professor Per Kr. Larsen (PKL) Førsteamanuensis Arild H. Clausen (AHC) Førsteamanuensis Arne Aalberg (AAa) Førsteamanuensis II Tore Børvik (TB) Førsteamanuensis II Odd-Geir Lademo (OGL) Postdoktor Aase Reyes (AaR) Postdoktor Sumita Dey (SD) Beskrivelse av fagområdet: Fagområdet omfatter design av konstruksjoner og komponenter utsatt for ulike typer laster. Gruppen har en særlig kompetanse på hurtig belastning av typen kollisjon, støt og penetrasjon, og benytter omfattende utstyr i instituttets laboratorium for bestemmelse av materialoppførsel og testing av ulike komponenter. Slike eksperimentelle undersøkelser gir input til en annen av våre hovedaktiviteter: Ikke-lineære elementmetodeanalyser. Vårt primære verktøy er LS-DYNA, men ABAQUS benyttes også. Innen design jobber vi en del mot kalibrering av bestemmelser i regelverk. Som navnet på gruppa indikerer, har vi størst tyngde innen stål og aluminium, men i tillegg ser vi på magnesium, og har også så smått begynt arbeide litt med plastmaterialer. Gruppas aktiviteter favner relativt bredt, og en prosjektoppgave kan i tillegg til et innledende litteraturstudium inneholde analytiske betraktninger, numeriske simuleringer, eksperimentelle undersøkelser eller eventuelt en kombinasjon. Videreføring til hovedoppgave er ønskelig. Design av konstruksjoner i stål og aluminium Konstruksjoner utsatt for ulykkeslaster Sikkerhetskomponenter i bil Kapasitet av komponenter og forbindelser Studentene som velger fordypning innen Stål- og aluminiumkonstruksjoner vil bli innkalt til et møte i begynnelsen av høstsemesteret (uke 34, dvs 22.-26. august) hvor vi gjør avtale med den enkelte student om tittel for prosjektoppgaven og fordeling av veiledere. Tilhørende fordypningstema: Design av stål- og samvirkekonstruksjoner (PKL/AAa) Brukonstruksjoner (Terje Kanstad) Plastisitetsteori (AaR) Støt- og energiopptak (ML) Ikke-lineære elementmetoder (OGL) Konkret valg av fordypningstema avklares med veileder etter at tittel for prosjektoppgaven foreligger, fortrinnsvis på møtet vi skal ha i uke 34. Antall studenter: Inntil 15 Kontaktperson: Magnus Langseth (gruppeleder). Vi tar dessuten sikte på å ha et informasjonsmøte hvor dere kan treffe alle faglærerene på gruppa. Side 7 av 8
Trekonstruksjoner Vitenskapelig personale: Professor Kolbein Bell Professor Kjell Arne Malo Professor em Petter Aune Beskrivelse av fagområdet: Fagområdet omfatter alle typer konstruksjoner hvor bruk av trebaserte materialer eller kompositter og lastbærende evne står sentralt. Av spesiell interesse er utvikling av nye konstruksjonstyper og nye beregningsmetoder. Hjelpemidler i denne utviklingen er forsøksvirksomhet og prototyping, analytiske betraktninger og numeriske simuleringer. For tiden er spesielt trebruer og større takkonstruksjoner med rundtømmer gjenstand for stor aktivitet. Prefabrikkerte elementer med gode og fleksible detaljløsninger som muliggjør rask montasje på byggeplass, er også et område som får stadig økende oppmerksomhet. Sammenføyning av komponenter er et sentralt tema som er avgjørende for alle gode trekonstruksjoner. En typisk fordypning innen trekonstruksjoner består gjerne av et litt bredere forporsjekt eller et innledende litteraturstudium innenfor et tema, etterfulgt av en undersøkelse eller utredning innen deler av temaet. I en slik undersøkelse benytter vi de hjelpemidlene som vi mener er best egnet i samråd med student og gjerne med eksterne interessenter. Det er derfor naturlig å gjennomføre et slikt forprosjekt i form av en prosjektoppgave og så velge ut de mest interessante delene og videreføre disse i en hovedoppgave. Designalternativer for trebruer, haller og lignende konstruksjoner Undersøkelse av effektive, skjulte forbindelser i takkonstruksjoner med rundtømmer Rehabilitering av eldre, bevaringsverdige trebygg Kostnader ved takkonstruksjoner i tre Hva vil overgang til Eurocode medføre? Modellering av forbindelser Aktuelle fordypningstema: Tre Forbindelser (Kjell Arne Malo) Evt en betong eller stålmodul Brukonstruksjoner (Terje Kanstad) Tynnveggede konstruksjoner (Einar Strømmen) Pålitelighet av konstruksjoner (Arvid Næss) Konkret valg av fortypningstema avklares med veileder etter at tittel for prosjektoppgaven foreligger. Antall studenter: Inntil 5 Kontaktpersoner: Kolbein Bell Kjell Arne Malo Side 8 av 8