Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Construction Methodology of Tubed Mega Frame Structures in High­ Rise Buildings
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Civil and Architectural Engineering, Concrete Structures.
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Civil and Architectural Engineering, Concrete Structures.
2014 (English)Independent thesis Advanced level (professional degree), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Byggmetodik för TMF­ konstruktioner i höghus (Swedish)
Abstract [en]

As a response to the ever denser cities, skyscrapers have become yet more popular and are growing more and taller than ever. A new efficient structural system for skyscrapers has been proposed by Tyréns AB, called the Tubed Mega Frame. This structural system consists of hollow concrete tubes at the perimeter of the building. Since this structural system has not yet been used in any skyscraper several aspects have still not been studied or investigated. An important aspect having an impact on the system’s competitiveness compared to traditional structural systems is how a skyscraper using this new structural system could be built. This thesis treats the construction methodology of Tubed Mega Frame structures. The construction methodology of a prototype building is evaluated to connect the findings to a plausible real project.

Building very tall concrete structures sets a lot of demands on the concrete used and having an effective construction is essential. The elastic modulus of the concrete has been identified as one of the most important concrete properties why this topic has been studied. Comparisons of the formulas of different codes for estimating the elastic modulus have been made to see what elasticity can be achieved. Concrete recipes that have been used in already built skyscrapers have been reviewed to see what elastic moduli are feasible to reach and expect. Pumping concrete to high levels sets demands on the concretes flowability and self-compacting concrete is necessary to use. Ways of improving the concrete properties are also studied. All studies show that the Tubed Mega Frame structural system would be possible to construct with today’s concrete and pumping technology even though improvements can be expected from future development in concrete technology.

As most skyscrapers that are built today, a Tubed Mega Frame structure would preferably be built with a self-climbing formwork system rising one level at a time. From a review of available construction methodologies, the thesis shows that these systems would be applicable on a Tubed Mega Frame structure with minor adaptions of the systems.

The floor cycle time, i.e. the time it takes to complete an entire floor before proceeding to the next level, has a significant importance in determining the construction time of a skyscraper. For this reason a floor cycle with all activities related to the structural system and their sequences have been developed for the prototype building. By determining all the relations that are between activities and using productivities for estimating their durations it has been possible to evaluate the time it would take to complete a standard floor. By the use of Microsoft Project the duration of a stated average floor cycle has been estimated to a little more than 4 days.

Abstract [sv]

Som en reaktion på att allt fler människor bor i städer har skyskrapor kommit att växa sig allt fler och högre. Traditionellt har skyskrapor oftast utnyttjat någon form av kärna som stomsystem vilken upptar stor yta av våningsplanen. Som en möjlig metod att göra skyskrapors stomsystem effektivare har Tyréns utvecklat det nya stomsystemet Tubed Mega Frame. Då detta bärande system ännu inte har använts i någon skyskrapa är det ett flertal aspekter som inte har blivit studerade och undersökta. En viktig aspekt som är av stor vikt för systemets konkurrenskraft gentemot mer traditionella system är hur det skulle gå till att bygga en skyskrapa som använder detta nya stomsystem. Det här examensarbetet behandlar byggnationsmetodiken för Tubed Mega Frame. Byggnationen av en prototypbyggnad som använder detta system utvärderades för att koppla resultaten till en möjlig verklig byggnad.

Att bygga väldigt höga konstruktioner i betong ställer stora krav på betongen som används, och att ha en effektiv byggnation är också av stor vikt. Betongens elasticitetsmodul har identifierats som en av de viktigaste egenskaperna för betongen och därför har detta område studerats djupare. En jämförelse av hur olika normer beräknar elasticitetsmodulen har gjorts och vilka elasticitetsmoduler det ger. De betongsammansättningar som har använts i tidigare skyskrapebyggande har studerats för att se vilka elasticitetsmoduler som kan förväntas. Att pumpa betong till höga höjder ställer stora krav på betongens pumpbarhet. För att göra detta möjligt är det nödvändigt att använda självkompakterande betong. Vilka olika sätt som finns tillgängliga för att styra betongens egenskaper har också studerats. Undersökningarna visar på att det skulle kunna vara möjligt att med dagens betong och pumpteknologi bygga en skyskrapa som använder Tubed Mega Frame som bärande system. Med framtida framsteg inom betongteknologi kan man även förvänta att bättre lämpad teknik kommer att utvecklas.

En skyskrapa med stomsystemet Tubed Mega Frame skulle liksom de flesta av dagens skyskrapor lämpligtvis byggas med hjälp av självklättrande formsystem, och därigenom bygga en våning i taget. Studier av teknik och byggnationsmetoder som finns tillgängliga idag har visat på att dagens teknik skulle vara möjliga att applicera på Tubed Mega Frame med endast mindre justeringar.

Det som har ett stort inflytande på byggtiden av en skyskrapa är våningscykeltiden, d.v.s. den tid det tar att bygga en våning innan det är möjligt att fortsätta på nästa. Av denna anledning har en våningscykel med alla relevanta moment som ingår blivit bestämd och utvärderad för prototypbyggnaden. Genom att ha klargjort alla relationer mellan olika aktiviteter och den tid de tar att utföra har det varit möjligt att utvärdera den tid en hel våningscykel skulle ta. Med hjälp av Microsoft Project har en våningscykel för en våning som bedömts som representativ för hela prototypbyggnaden kommit att ta drygt fyra dygn.

Place, publisher, year, edition, pages
2014. , 144 p.
Series
TRITA-BKN-Examensarbete, ISSN 1103-4297 ; 423
Keyword [en]
Tubed Mega Frame, self-compacting concrete, construction methodology, skyscrapers, advanced formwork systems, floor cycle, construction sequencing, time planning
Keyword [sv]
Tubed Mega Frame, självkompakterande betong, byggmetodik, avancerade formsystem, våningscykel, sekvensering av byggnation
National Category
Building Technologies
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-147328ISRN: KTH/BKN/EX--423--SEOAI: oai:DiVA.org:kth-147328DiVA: diva2:729666
Subject / course
Concrete Structures
Educational program
Master of Science in Engineering - Urban Management
Supervisors
Examiners
Available from: 2014-07-03 Created: 2014-06-25 Last updated: 2014-07-03Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Construction_Methodology_TMF_Structures(4422 kB)3920 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 4422 kBChecksum SHA-512
c060f567c6b3e92d2affb586629d011a2ee474d7cf529e5741640c2183dc2e83d41c78cbbdd008c4fdc5824eb069b9cdb0d67393a6e0ecae23e7c81b727d6920
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Concrete Structures
Building Technologies

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 3923 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 519 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf