Icelandic Journal of Engineering
Verktækni - Tímarit Verkfræðingafélags Íslands
Tímaritið er gefið út af Verkfræðingafélagi Íslands (VFÍ). Í ritinu eru birtar ritrýndar fræðigreinar og er unnið að skráningu þess í Scopus gagnagrunninn. Það sýnir vilja Verkfræðingafélags Íslands að gefa út fræðigreinar samkvæmt góðum og viðurkenndum vísindalegum aðferðum.
Allar ritrýndar greinar sem birst hafa í tímaritinu frá árinu 2013 eru aðgengilegar í gagnagrunninum. Jafnframt er öll tímarita- og blaðaútgáfa VFÍ frá stofnun félagsins árið 1912 aðgengileg á timarit.is
VFÍ áskilur sér rétt til að birta og geyma efni tímaritsins á rafrænu formi, svo sem á netinu. Greinar má ekki afrita með neinum hætti, hvorki að hluta né í heild án leyfis.
The Association of Chartered Engineers in Iceland (VFÍ) publishes the Icelandic Journal of Engineering. The journal includes peer-reviewed academic articles, and preparations are underway to have the journal indexed in the Scopus database — a goal which demonstrates the determination of VFÍ to publish academic articles adhering to good and recognized scientific principles.
All peer-reviewed articles published in the journal since 2013 are accessible in the online magazine. Furthermore, all VFÍ's publications since the association was founded in 1912 are accessible in the Icelandic digital library www.timarit.is.
VFÍ reserves the right to publish and store the magazine's content in electronic format, including online. Articles may not be reproduced in any way, either in part or in whole, without permission.
Greinasafn
Notkun á bitastangalíkani til að herma burðarþolstilraunir á járnbentum steinsteyptum burðarveggjum
Application of the beam-truss model to simulate experimental test results of RC walls
Höfundar
Stefán Grímur Sigurðsson , Ching-Yi Tsai , Bjarni Bessason , Ólafur Sveinn Haraldsson .
Ágrip
Járnbentir steinsteyptir burðarveggir eru algengasta burðarformið í íslenskum húsbyggingum. Frá ómunatíð hafa kröftugir jarðskjálftar reglulega riðið yfir í helstu brotabeltum landsins og reynt á menn, mannvirki og innviði. Til að meta áhrif jarðskjálfta á mannvirki er gagnlegt að hafa aðgang að áreiðanlegum reiknilíkönum sem eru mismunandi eftir því hvers konar mannvirki er verið að greina. Svokallað bitastangalíkan hefur á undanförnum árum verið þróað erlendis til að herma hegðun steinsteyptra burðarveggja. Reiknilíkan af þessari gerð var nýlega notað við Háskóla Íslands til að herma tilraunir þar sem tvær gerðir af stoðveggjum voru álagsprófaðar. Í jarðskjálftaverkfræði er þekkt að halda svokallaðar blindtilraunakeppnir þar sem burðarvirki eru álagsprófuð við stigvaxandi álag. Fyrirkomulagið í slíkri keppni er þannig að þátttakendur fá allar upplýsingar um hönnun prófstykkis en eiga síðan að nota eigin reiknilíkön til að spá fyrir hegðun og brotmynd burðarvirkisins án þess að þekkja tilraunaniðurstöður. Nýlega fór fram alþjóðleg tvískipt blindtilraunakeppni. Fyrri hlutinn var haldinn árið 2022 í UCLouvain háskólanum í Belgíu, þar sem tveir eins U-laga veggir úr járnbentri steinsteypu, með lyftukjarna í þriggja hæða byggingu sem fyrirmynd, voru prófaðir með stigvaxandi stöðuálagi gangvart bæði beygju- og vinduáraun. Seinni hluti keppninnar fór svo fram í Portúgal árið 2024. Þar var samskonar U-laga burðarveggur prófaður á hristiborði gagnvart kvikri jarðskjálftahreyfingu með mismunandi ákefð. Rannsóknahópur frá Háskóla Íslands tók þátt í þessum seinni hluta keppninnar og notaði bitastangalíkan og opna hugbúnaðinn OpenSees til að spá fyrir jarðskjálftasvörun prófstykkisins. Í greininni er fjallað um notkun á bitastangalíkaninu til að herma tilraunaniðurstöður úr stoðveggjarannsókninni og til að spá fyrir um niðurstöður úr seinni hluta blindtilraunakeppninnar. Eftir að tilraunaniðurstöður lágu fyrir var líkanið endurbætt til ná betri árangri. Heilt yfir gekk vel að herma niðurstöður úr öllum tilraununum og mikilvæg reynsla og aukin færni fékkst úr rannsóknaverkefninu.
Abstract
Abstract
Reinforced concrete (RC) structural walls are the most common structural system in Icelandic buildings to resist lateral seismic loads. Over the centuries, destructive earthquakes have frequently impacted the country's most active seismic zones, causing significant effects on people, buildings, and infrastructure. To assess earthquake response of structures, it is valuable to have access to reliable computational models. A blind test competition in earthquake engineering is a research challenge where participants are tasked with predicting the behavior or performance of a structural system under seismic loading without prior knowledge of the actual experimental results. It gives engineers and researchers the opportunity to identify strengths and weaknesses in current modeling approaches. Recently, a two-part international blind test competition took place. The first part was hosted by the UCLouvain University in Belgium, where two identical U-shaped structural walls tested quasi-static under flexure and torsion loads. The second part of the blind test competition took place in Portugal in 2024. There, an identical U-shaped load-bearing wall was constructed and then tested on a shake-table. A research group from the University of Iceland participated in this second part of the competition. A numerical model was developed using the beam-truss modeling strategy and the open-source software OpenSees to predict test results. This modeling strategy is well suited for simulating RC wall in-plane responses, where shear deformations and shear cracks can occur. Before participating in the blind tests, the modeling strategy was first tested and compared to available test data from experiment with two abutment walls at the University of Iceland. This paper describes the beam-truss modeling strategy and how it was utilized to simulate the abutment walls experimental results as well as the shake-table tests from the second part of the blind competition. Following the announcement of the competition results, the numerical model was further refined to obtain more accurate results. Overall, the results from all the experiments were successfully simulated, and important experience and increased skills were gained from the research project.
Use of Z-fuzzy numbers in the management of megaprojects
Höfundar
Ágrip
Greinin er á ensku.
Abstract
The paper discusses the problem of the lack of credibility of estimates used for decision making in megaproject management. We present the high importance of this issue and discuss factors that negatively influence megaproject estimates. We propose a method to be used for the estimation of basic parameters of megaprojects based on Z-fuzzy numbers. Fuzzy numbers allow modelling the lack of full knowledge and the changeability, which are omnipresent in megaprojects. Z-fuzzy numbers allow for the adjustment of estimates based on the opinion about their authors' credibility among project stakeholders. As a result, the estimates will be much more realistic. Fuzzy numbers and Z-fuzzy numbers are described, and the estimation method is presented. Simple examples accompany the description, and the method proposed is illustrated using a real-world example. Limitations of the method are listed in the conclusions.
Starfsumhverfi og helstu aðferðir íslenskra verkefnastjóra
Working environment and primary methods of Icelandic project managers. (Article in Icelandic).
Höfundar
Helgi Þór Ingason , Jón Svan Grétarsson
Ágrip
Í rannsókn þessari er leitast við að bregða ljósi á starfsumhverfi verkefnastjóra á Íslandi auk þess að skapa yfirlit yfir helstu aðferðir sem verkefnastjórar á Íslandi nota. Gagna var aflað með því að senda út könnun á stóran hóp fólks sem hlotið hefur alþjóðlega vottun í verkefnastjórnun á vegum Verkefnastjórnunarfélags Íslands. Í ljós kom að flestir þeirra starfa hjá fyrirtækjum sem teljast stór á íslenskan mælikvarða og þeir stýra verkefnum sem eru á annað hundrað milljónir að fjárhagslegu umfangi og taka að jafnaði ár eða styttri tíma. Ennfremur kemur í ljós að umboð þessara verkefnastjóra til ákvarðana í þeim verkefnum sem þeir stjórna er takmarkað. Umboð karlkyns verkefnastjóra er þó sterkara en umboð kvenkyns verkefnastjóra, starfsreynsla þeirra er lengri og fjárhagslegt umfang verkefna sem þeir stýra er meira. Algengustu aðferðir verkefnastjórans samkvæmt þessari könnun eru verk- og tímaáætlun, kostnaðaráætlun, ræsfundur, áhættugreining, verklýsing, formleg lúkning verkefnis og þarfagreining. Dæmi um aðferðir sem þátttakendur telja að myndu hafa jákvæð áhrif á niðurstöðu verkefnis ef notkun á þeim væri aukin eru skýr afmörkun og umfang verkefnis, samskiptaáætlun og skipurit, kostnaðaráætlanir, mannleg samskipta- og leiðtogahæfni, hluttekning og virk hlustun, þarfagreining, hagsmunaaðilagreining, verk- og tímaáætlunarhugbúnaður og ýmis verkefnastjórnunarkerfi. Litlar breytingar hafa orðið á þessari upptalningu frá sambærilegri könnun árið 2012.
Abstract
This study aims to shed light on some factors in the working environment of project managers as well as create an overview of the main practices used by project managers in Iceland. Data was obtained by sending out a survey to a large group of people who have received international certification in project management by IPMA, the International Project Management Association. Most of them work for companies that are considered large by Icelandic standards, and they manage projects that have a financial scope of up to two hundred million IKR and usually take a year or less. Furthermore, it appears that the authority of these project managers to make decisions in their projects is limited. The authority of male project managers is stronger than that of female project managers, their work experience is longer and the financial scope of the projects they manage is greater.
The most common practices of the project manager are a time plan, cost estimate, start-up meeting, risk analysis, project definition, formal project close-down and requirement analysis. Examples of practices that the participants believe would have a positive effect on the outcome of a project if their use were increased are project scope, communication plan and organization chart, cost estimates, communication and leadership skills, empathy, active listening, needs analysis, stakeholder analysis, task and schedule software and various project management systems. Little changes have occured from a similar survey in 2012.
Gagnagrunnur fyrir skúfbylgjuhraða í jarðsniðum byggður á yfirborðsbylgjumælingum
Database of shear wave velocity profiles measured by surface wave methods. (Article in Icelandic).
Höfundar
Elín Ásta Ólafsdóttir, Bjarni Bessason, Sigurður Erlingsson
Ágrip
Yfirborðsbylgjumælingar eru skilvirk leið til að ákvarða stífnieiginleika jarðvegs. MASW er aktíf yfirborðsbylgjuaðferð sem byggir á tvístrunareiginleikum Rayleigh bylgna og tengslum milli útbreiðsluhraða þeirra og fjaðureiginleika jarðvegs. Með slíkum mælingum er skúfbylgjuhraði ákvarðaður sem fall af dýpi og hann síðan notaður til að reikna skúfstuðul jarðlaga. MASW mælingar hafa gefið góða raun við íslenskar aðstæður til að meta stífnieiginleika jarðlaga niður á 10–30 m dýpi, þar með talið í grófum eða samlímdum jarðvegi. Þá hafa yfirborðsbylgjumælingar þann kost að vera ódýrar í framkvæmd og valda ekki raski á yfirborði jarðar.
Á árunum 2013 til 2021 framkvæmdu höfundar MASW mælingar á nítján rannsóknarstöðum hérlendis, aðallega á sunnanverðu landinu en einnig á nokkrum stöðum í Eyjafirði og við Skjálfandafljót. Þeim skúfbylgjuhraðaferlum sem fengust með þessum mælingum hefur nú verið safnað saman í gagnagrunn í opnum aðgangi, sem finna má á slóðinni http://serice.hi.is/#/velocity-profiles. Auk mældra skúfbylgjuhraðaferla eru niðurstöður mælinga settar fram á formi meðalskúfbylgjuhraða
sem fall af dýpi í samræmi við notkun þeirra í Evrópustaðli, Eurocode 8. Í gagnagrunninum gefst tæknifólki og rannsakendum ekki aðeins kostur á því að nálgast fyrrgreindar mæliniðurstöður, heldur einnig að bera saman niðurstöður mælinga frá mismunandi svæðum með einföldum hætti.
Mælistöðunum er skipt í fjóra flokka eftir jarðvegsgerð, þ.e. (I) mýrlendi og mýrarkenndur jarðvegur, (II) laus sand- og/eða malarkennd setlög, (III) manngerðar fyllingar og jarðstíflur og (IV) samlímdur jarðvegur og móhella. Í greininni eru settar fram einfaldar reynslulíkingar fyrir skúfstuðul sem byggðar eru á mældum skúfbylgjuhraðaferlum fyrir hvern ofangreindra flokka. Slíkar líkingar nýtast til að meta skúfstuðul eða skúfbylgjuhraða á stöðum þar sem mælingar hafa ekki verið framkvæmdar en upplýsingar um jarðvegsgerð liggja fyrir. Þær má einnig nota til að framreikna mæliniðurstöður í tilfellum þar sem könnunardýpi mældra skúfbylgjuhraðaferla er ekki nægjanlegt.
Abstract
Surface wave analysis is a non-invasive, fast, and cost-efficient approach for in-situ evaluation of soil stiffness. MASW is an active-source technique that utilizes the dispersive properties of Rayleigh waves and provides information on shear wave velocity (small-strain shear modulus) down to 10–30 m depth. MASW measurements have been found well-suited for profiling of Icelandic soil sites. These include gravelly sites and sites characterized by partly cemented materials or mixed soils containing cobbles and/or boulders.
The authors have conducted MASW measurements at 19 sites in Iceland between 2013 and 2021. Most of the surveyed sites are in South Iceland, although a few sites are located on the northern coast. Between one and seven shear wave velocity profiles have been measured at each site, with an inter-profile distance below 1.1 km in all cases. This paper introduces a database where the measurement results can be accessed. The database is available as an Open Access Webpage (http://serice.hi.is/#/velocity-profiles) and provides the user with an interface which allows results from different sites to be viewed simultaneously and compared. The retrieved shear wave velocity profiles are further presented as time-averaged shear wave velocity as a function of depth in line with the site categorization in Eurocode 8.
The sites included in the database are divided into four classes based on the encountered soil types: (I) peat and peaty soils (natural deposits), (II) sandy and gravelly soils (natural deposits), (III) engineered fills and earth dams and (IV) cemented materials (natural deposits). Simple empirical correlations, describing the relationship between the effective confining pressure and small-strain shear modulus, are presented for each class. In absence of site-specific measurements, such correlations can be of value to evaluate stiffness parameters for the specific soil types. They can further be used to extrapolate measured profiles down to a greater depth.
Megaprojects and their potential impacts on innovation and technological progress.
Risaverkefni og möguleg áhrif þeirra á nýsköpun og tækniframfarir. (Greinin er á ensku).
Höfundar
Prof. Dr. Werner Rothengatter.
Ágrip
Risaverkefni (e. Megaprojects) eru mjög flókin vegna tæknilegra, efnahagslegra, fagurfræðilegra og pólitískra þátta og eiga sér jafnan öfluga talsmenn en einnig harða andstæðinga. Í hagfræðiritum er ríkjandi viðfangsefni greining á mistökum og áhrifum þeirra á kostnað og framkvæmdatíma. Fjöldi tilvika og tölfræðilegra greininga hafa sýnt fram á að þessi mistök eru ekki handahófskennd heldur tengjast frekar dæmigerðum ferlum við skipulagningu og framkvæmd risaverkefna. Ekki er hægt að nota þessi dæmigerðu mistök sem algild rök gegn risaframkvæmdum almennt. Það eru mörg dæmi um risaverkefni sem hafa reynst hagkvæm, jafnvel eftir erfiðleika á upphafsstigum verkefnisins. Risaverkefni geta stuðlað að nýsköpun og tækniframförum. Þetta er hægt að greina á örkvarða með ítarlegri virknigreiningu og umfangsmeiri kvarða með því að búa til líkan af innbyggðum vaxtaráhrifum. Hægt er að nota kerfishreyfingu (e. system dynamics) og samþætt matslíkön til að bera kennsl á möguleika risaverkefna til að undirbyggja tækniframfarir. Þar sem risaverkefni, sem hugsanlega fela í sér möguleika á tækniframförum, krefjast langtíma- og að hluta til spámennsku greiningar varðandi kostnað og ávinning er nauðsynlegt að framkvæma vandaðar áhættugreiningar til að forðast fjárhagslegt tap vegna takmarkaðra verkefnaáætlana og hlutdrægni sem á rætur í óhóflegri bjartsýni.
Abstract
Megaprojects show high complexity due to technological, economic, aesthetic, and political characteristics, and find strong promoters as well as strong opponents. In economic literature the analysis of failures and their impacts on cost and time overruns is dominating. Many examples, case studies and statistical analyses underline that these failures are not distributed randomly but rather are linked to typical processes involved in the organization, planning, procurement, and implementation of megaprojects. However, these typical failures cannot be used as a general argument against the planning of megaprojects. There are also several examples existing for large projects which have turned out economically successful, even after difficult start-up phases. Megaprojects may foster innovation and technical progress in economic sectors. This can be identified and analyzed on the micro-scale by detailed activity analysis and in the macro-scale by modeling endogenous growth impacts. System dynamics and integrated assessment models can be used for identifying the potential of megaprojects for fostering technological change. As megaprojects promising potentials for technological change require long-term and partly speculative projections of costs and benefits it is necessary to carry out careful risk analyses for avoiding investment failures caused by immature project plans and optimism biases.
Gerðardómar – kjörin leið til að leysa úr ágreiningi sem tengist verkfræðilegum viðfangsefnum
Arbitration – the preferred way to resolve disputes related to engineering matters. (Article in Icelandic).
Höfundar
Ágrip
Íslenskir gerðardómar byggja á lögum nr. 53/1989 um samningsbundna gerðardóma. Þó gerðardómar hafi um langt skeið verið valkostur við úrlausn deilumála í viðskiptum og viðskiptasamningum á Íslandi þá hefur notkun þeirra við úrlausn deilumála í verkfræðilegum viðfangsefnum verið takmörkuð. Fyrir þessu kunna að vera margar ástæður en ein þeirra er skortur á upplýsingum og þekkingu. Í þessari grein er leitast við að draga fram kosti og galla gerðardóma í samanburði við rekstur mála fyrir almennum dómstólum. Auk gerðardóma fyrir viðskiptasambönd þekkjast gerðardómar sem snúa að launa- og kjaramálum en slíkir gerðardómar eru fyrir utan viðfangsefni þessarar umfjöllunar.