Construction Engineering and Management Commons^™

Wireless Underground Communications In Sewer And Stormwater Overflow Monitoring: Radio Waves Through Soil And Asphalt Medium, Usman Raza, Abdul Salam

Computer Information Technology Faculty Publications

Storm drains and sanitary sewers are prone to backups and overflows due to extra amount wastewater entering the pipes. To prevent that, it is imperative to efficiently monitor the urban underground infrastructure. The combination of sensors system and wireless underground communication system can be used to realize urban underground IoT applications, e.g., storm water and wastewater overflow monitoring systems. The aim of this article is to establish a feasibility of the use of wireless underground communications techniques, and wave propagation through the subsurface soil and asphalt layers, in an underground pavement system for storm water and sewer overflow monitoring application. …

Construction Labor Productivity Modeling And Use Of Neural Networks: A Bibliometric Survey, Shalaka Hire, Sayali Sandbhor

Library Philosophy and Practice (e-journal)

Productivity of a project has a major impact on its cost and profitability. In spite of construction being labor intensive field with labor cost adding up to 30% to 50% of overall project cost, the productivity of labor is one of the least studied areas in the construction industry. It requires to be given due attention to the issues affecting labor productivity and design solution using soft computing techniques to improve the overall performance of the industry. This research paper aims to conduct a bibliographic survey of the literature available in the domain of Labor Productivity (LP) as well as …

A New Materials And Design Approach For Roads, Bridges, Pavement, And Concrete, Alan Fuchs, Tathagata Acharya, Luis Cabrales, Jesse Bergkamp, Nyakundi Michieka

Mineta Transportation Institute

Increased understanding of demand for transport energy and how to improve road pavement materials would enable decision makers to make environmental, financial, and other positive changes in future planning and design of roads, bridges, and other important transportation structures. This research comprises three studies focused on pavement materials and a fourth study that examines energy demand within the road transportation sector. These studies are as follows:

1. A techno-economic study of ground tire rubber as an asphalt modifier;

2. A computational fluid dynamics analysis comparing the urban heat island effect of two different pavement materials – asphalt and Portland Cement …

Reducing Nox Emissions Of Cargo Handling Equipment (Che) With Humid Air Systems, Hamid Rahai, Jeremy Bonifacio

Mineta Transportation Institute

The authors designed and tested a humid air system (HAS) for reducing NOx emissions of an LPG-powered forklift. The HAS uses distilled water and heat from the exhaust to generate steam that is injected into the intake air of the engine to increase humidity and thus achieve NOx reduction. Field tests with HAS have shown 2.2 ppm of NOx reduction with each percent increase in humidity of the intake air. A provisional patent based on the developed system has been filed.

Performance Evaluation Of Lightweight Normal And Geopolymer Foamed Concrete Using Palm Oil Fuel Ash As Partial Replacement Of Binder, M .E. Alnahhal Ahmed

Student Works (2020-2029)

Carbon dioxide (CO2) emissions from Ordinary Portland Cement (OPC) have a detrimental effect on the environment and this had led many researchers to search for other alternatives in the form of sustainable cementitious materials. The depletion of natural resources and dumping the industrial by-products and waste materials are serious concern to our environment. This research focusses on the performance of using a palm oil industrial by-product, namely, palm oil fuel ash (POFA), as a partial replacement for OPC and fly ash (FA) in lightweight normal foamed concrete and lightweight geopolymer foamed concrete, respectively. Thus, using 10, 20, and 30% POFA …

Challenges Of International Development Projects In Yemen: Perspective Of Public Work Project, Mohammed Lashuel Hassan Mohammed

Student Works (2020-2029)

International development projects are public projects that are created to support the economy and people’s life needs, mostly these types of projects target developing countries. These types of projects face challenges more than other projects due to many reasons. Accordingly, this research aims to explore the challenges that face international development projects in Yemen and conducted by the Public Work Project and highlight the most significant issues that face ID project as well to overcome these challenges. This research adopted the qualitative method by conducting ten semi-structured interviews with the PWP team and others stakeholders. The interview technique was selected …

Why Are Residential Property Developers In Ireland Not Using Bim?, Bim Tudublin, Simon Burke

Capstone Reports

The aim of this paper is to establish the level of BIM adoption by larger-scale residential property developers in Ireland and investigate the benefits and challenges of implementing BIM for residential housing. While BIM is a relatively new concept in Ireland for housing, developers and investors in larger scale developments are beginning to recognize areas where BIM can add value to their projects. The research also indicates that while there is evidence of successful BIM implementation for housing resulting in savings in cost and time, widespread adoption is hindered by a lack of knowledge and skills, costs of implementation, lack …

Steel Model Approval: Can Bim Provide A Drawing-Free Approval Process?, Bim Tudublin, David Reynolds

Capstone Reports

Despite widespread use of Building Information Modelling (BIM) software used within their industry, the approval of steelwork contractor’s design information is largely based on the approval of 2d-drawings. These workflows can be modernised to take advantage of current technology and provide productivity gains, but barriers to change exist. This research is an attempt to answer the research question of if a model-based approval process, which removes the need for drawings, is achievable. To answer this question, a mixed methodology was used. A literature review was performed to understand how the approval process works, what information is required and what BIM …

A Comparative Study Of Cadworx Plant 2018 And Revit 2020 With Ez-Iso Add-In, For The Production Of Piping Isometrics, Bim Tudublin, Killian Lynch

Capstone Reports

BIM software evaluation and selection is a complex process. In this paper, a comparative study of Revit 2020 with Ez-ISO add-in, and CADWorx Plant 2018, was carried out. The aim of this study was to determine if a MEP contractor could consolidate software usage into one package, thereby reducing costs for pipework modelling and isometric production. A comprehensive evaluation was developed based on a literature review. A multicriteria decision-making method was used in conjunction with the software evaluation to ensure sound choices were made. An online survey of senior BIM professionals was conducted to validate the analysis and findings. The …

A Critical Appraisal Of Findings And Solutions To Overcome Erroneous Bim Model Production And Information Delivery Workflows, Bim Tudublin, Ryan Forde

Capstone Reports

There are many varying definitions of Building Information Modelling, all of which reflect its transformative capabilities and impact on the construction sector. BIM is an emerging technological and procedural shift within the AEC industry (Succar, 2009). BIM is not just a technological change, but also a procedural and workflow change (Charles Eastman, 2018). Despite the growth of BIM adoption and increasing levels of maturity regarding BIM standards, numerous issues still arise at a micro level during project execution. BIM invokes the need for workflows, frameworks and processes that imparts knowledge, heightens trust, increases efficiency and consistency while reducing fragmentation and …

Building Information Modelling For Building Services Engineering: Benefits, Barriers And Conducive Measures, Wai Yee Betty Chiu, Joseph H.K. Lai

Faculty of Science & Technology (THEi)

Purpose – Mandating the use of building information modelling (BIM) in building projects has sprawled, but the uptake of BIM in building services engineering (BSE) remains sluggish. The purpose of this paper is to explore how to achieve wider adoption of BIM in BSE. Design/methodology/approach – Through an extensive literature review, the benefits of, barriers to and measures conducive to, using BIM for BSE were identified and classified. Built upon the review and a focus group meeting, a questionnaire was devised for an industry-wide survey in Hong Kong and the survey data were processed by statistical analyses. Findings – On …

Design And Analysis Of A Pavement Marker Detection System, Timothy L. Johnson Ii

Theses and Dissertations--Civil Engineering

Personal injuries and property damage due to the failure of snow-plowable pavement markers which detach from pavement surfaces has led to the development of new all-plastic pavement markers which are located entirely below the planar surface of the pavement. The new all-plastic design pushes existing solutions used to avoid striping over highway reflectors into obsolescence since current solutions operate using electromagnets to sense the metal housings of snow-plowable pavement markers. A replacement solution is currently sought by the highway maintenance industry and three different marker detection methods were developed and tested on real-world highways with both new and aging pavement …

Life Cycle Information Models With Parameter Uncertainty Analysis To Facilitate The Use Of Life-Cycle Assessment Outcomes In Pavement Design Decision-Making, Chaitanya Ganesh Bhat

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

The objective of this dissertation is to develop Life Cycle Information Models (LCIMs) to promote consistent and credible communication of potential environmental impacts quantified through Life-Cycle Assessment (LCA) methodology. The introduction of Life Cycle Information Models (LCIMs) will shift the focus of pavement LCA stakeholders to collect reliable foreground data and adapt to consistent background data present within LCIMs. LCA methodology requires significant Life Cycle Inventory (LCI) data to model real world systems and quantify potential environmental impacts. The lack of guidance in ISO standards on consistently compiling LCI data and defining protocols for modeling lowers the reliability of LCA …

Peak Pressures On Low Rise Buildings: Cfd With Les Versus Full Scale And Wind Tunnel Measurements, Aly Mousaad Aly, Hamzeh Gol-Zaroudi

Faculty Publications

This paper focuses on the processes of wind flow in the atmospheric boundary layer, to produce realistic full-scale pressures for the design of low-rise buildings. CFD with LES turbulence closure is implemented on a scale 1:1 prototype building. A proximity study was executed computationally in CFD with LES that suggests new recommendations on the computational domain size, in front of a building model, apart from common RANS-based guidelines (e.g. COST and AIJ). Our findings suggest a location of the test building, different from existing guidelines, and the inflow boundary proximity influences pressure correlation and reproduction of peak loads. The CFD …

A Framework For Sustainable Procurement Practice In The Irish Construction Industry, Duga Jamus Ewuga

Doctoral

The Architectural, Engineering and Construction (AEC) sector has been called upon to develop innovative strategies to drive sustainability. Despite the efforts and commitments made, their performance is still observed to be low, this has been linked to the low level of understanding of practitioners. Also noted was the lack of interest by firms due to the uncertainty of the benefits of committing to long term investments. Nevertheless, academic literature and reports have stated that firms nowadays utilise their procurement mechanism to drive their sustainability practice. However, there is a gap in understanding how construction firms adopt and embed sustainability in …

การปรับปรุงสะพานทางหลวงจากผลกระทบแผ่นดินไหวด้วยระบบแยกฐานและการเสริมค่าความหน่วงโดยใช้เหล็กเดือย, ยงศักดิ์ จิวะตระกูลธรรม

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การออกแบบโครงสร้างสะพานภายใต้แรงแผ่นดินไหวด้วยระบบแยกฐาน สามารถลดผลกระทบที่เกิดจากแรงกระทำได้เป็นอย่างดี แต่ในขณะเดียวกันกลับทำให้โครงสร้างสะพานส่วนบนเกิดการเคลื่อนตัวที่มากขึ้นเป็นผลให้เกิดการชนกันระหว่างชิ้นส่วน และเกิดการวิบัติจากระยะรองรับช่วงสะพานที่ไม่เพียงพอ งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ในการศึกษาผลตอบสนองของชิ้นส่วนโครงสร้างสะพานที่ถูกออกแบบด้วยระบบแยกฐานและใช้เหล็กเดือยช่วยในการสลายพลังงานและลดการเคลื่อนที่ของคาน ซึ่งจะทำการวิเคราะห์โครงสร้างด้วยวิธีการไฟไนต์อิลิเมนต์ โดยใช้โปรแกรม SAP2000 การศึกษาเลือกพิจารณาสะพานแบบคานคอนกรีตอัดแรงรูปตัวไอ มีความยาวช่วงเสา 20 เมตร ทั้งหมด 5 ช่วง มีการติดตั้งแผ่นยางรองคานสะพานเป็นอุปกรณ์แยกฐาน นอกจากนี้จะทำการคัดเลือกคลื่นแผ่นดินไหวให้สอดคล้องกับการสั่นไหวของพื้นดินที่เกิดขึ้นใน จังหวัดเชียงใหม่ ประเทศไทย หลังจากทำการสร้างแบบจำลองจะทำการวิเคราะห์โครงสร้างด้วยวิธีการวิเคราะห์การตอบสนองไม่เชิงเส้นแบบประวัติเวลา โดยจะทำการเปรียบเทียบผลการตอบสนองของโครงสร้างสะพานทั้งก่อนและหลังการปรับปรุงโดยใช้เหล็กเดือย ซึ่งจะพิจารณาในกรณีที่เพิ่มความหนาของแผ่นยางรองคานสะพานจากเดิมขนาด 20 เป็น 100 มิลลิเมตร และทำการติดตั้งเหล็กเดือยขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 มิลลิเมตร เป็นอุปกรณ์ยึดรั้ง ผลการศึกษาพบว่าการเลือกปรับปรุงโดยการเลือกใช้เหล็กเดือยจำนวน 2 ชิ้น ติดตั้งในระนาบที่ยึดรั้งบริเวณจุดรองรับของโครงสร้างสะพานส่วนบนกับโครงสร้างสะพานส่วนล่าง ให้ผลการตอบสนองที่เหมาะสมมากกว่ากรณีก่อนการปรับปรุง โดยระยะการเคลื่อนตัวสูงสุดของคานรองรับแผ่นพื้นลดลงจาก 64 เป็น 51 มิลลิเมตร คิดเป็นร้อยละ 20 และยังช่วยลดผลการตอบสนองของโครงสร้างสะพานส่วนล่าง โดยเสาตอม่อเกิดการครากเพียงเล็กน้อย นอกจากนี้แรงเฉือนสูงสุดที่ฐานลดลงร้อยละ 22 เมื่อเทียบกับกรณีก่อนการปรับปรุงโครงสร้างสะพาน

การพัฒนาผนังสลายพลังงานแบบวิสโคอิลาสติก, ฐิติพงศ์ เจริญสุข

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ในการศึกษาพัฒนาผนังสลายพลังงานแบบวิสโคอิลาสติก (Viscoelastic wall dampers) ด้วยวัสดุ Asphalt (ยางมะตอย) และ Polyisobutene (PIB) แม้ว่าในปัจจุบันมีผู้ผลิตอุปกรณ์สลายพลังงานสำหรับอาคารเพื่อต้านทานแผ่นดินไหวและแรงลมจำหน่าย แต่มีราคาแพงเพราะต้องนำเข้าจากต่างประเทศ ทั้งมีค่าใช้จ่ายในการติดตั้งและบำรุงรักษาที่สูง นอกจากนั้นยังพบว่า ส่วนใหญ่มีรูปแบบที่กระทบต่อความสวยงามด้านสถาปัตยกรรม ในงานวิจัยนี้จึงพิจารณาถึงความเป็นไปได้ในการพัฒนาผนังสลายพลังงานแบบวิสโคอิลาสติกด้วยวัสดุที่มีราคาไม่แพง มีรูปแบบคล้ายผนังอาคารทั่วไปเพื่อไม่กระทบต่อความสวยงามของอาคาร โดยทำการพัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของผนังสลายพลังงานจากการทดสอบชิ้นงานตัวอย่างขนาดย่อส่วนในห้องปฏิบัติการ ภายใต้แรงกระทำแบบวัฏจักร (Cyclic testing) ตามมาตรฐาน ASCE 7-16 ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าวัสดุ PIB มีคุณสมบัติในการสลายพลังงานที่ดี และมีเสถียรภาพภายใต้การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ จึงนำแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของผนังสลายพลังงานชนิด PIB มาประมาณคุณสมบัติของผนังสลายพลังงานขนาดเท่าของจริง เพื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพในการสลายพลังงานกับผลิตภัณฑ์ผนังสลายพลังงานแบบหนืด (Viscous Wall Damper) ของต่างประเทศ ผลการศึกษาพบว่าผนังสลายพลังงานแบบวิสโคอิลาสติคที่พัฒนามีประสิทธิภาพในการสลายพลังงานดีกว่าผนังสลายพลังงานแบบหนืดอย่างมีนัยสำคัญ ทำให้สามารถลดขนาดและจำนวนผนังสลายพลังงานที่ต้องติดตั้งในอาคารได้ จึงเป็นอีกหนึ่งทางเลือกในการออกแบบต้านทานแผ่นดินไหวและแรงลมที่อาจประหยัดและมีประสิทธิภาพกว่าวิธีการปกติที่นิยมเพิ่มขนาดส่วนโครงสร้างให้มีกำลังหรือสติฟเนสมากขึ้น

Internet Of Things For Sustainable Mining, Abdul Salam

Computer Information Technology Faculty Publications

The sustainable mining Internet of Things deals with the applications of IoT technology to the coupled needs of sustainable recovery of metals and a healthy environment for a thriving planet. In this chapter, the IoT architecture and technology is presented to support development of a digital mining platform emphasizing the exploration of rock–fluid–environment interactions to develop extraction methods with maximum economic benefit, while maintaining and preserving both water quantity and quality, soil, and, ultimately, human health. New perspectives are provided for IoT applications in developing new mineral resources, improved management of tailings, monitoring and mitigating contamination from mining. Moreover, tools …

On-Site Measurement Of The Water-Cementitious Ratio And Heat Of Hydration Of Delivered Concrete, Seyednavid Mardmomen

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

In this study, AASHTO T318-15 was adopted to estimate the water content of fresh concrete mixes and then revised to have better precision. The additional step required sieving out the coarse aggregate after drying the sample in a microwave oven, and it was then used in the calculation of the absorbed water and cementitious material content. Several laboratory batches, as well as on-site water-cementitious (w/cm) ratio tests, were performed on concrete mixes containing ordinary Portland cement, ground granulated blast furnace slag, and Class F fly ash. The results of the experiments indicated that the accuracy of the revised method was …

Field Evaluation Of A Modular Press-Brake-Formed Steel Tub Girder In An Application That Includes Skew And Superelevation, Adam D. Roh

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

The Short Span Steel Bridge Alliance (SSSBA) is a group of bridge and culvert industry leaders (including steel manufacturers, fabricators, service centers, coaters, researchers, and representatives of related associations and government organizations) who have joined together to provide educational information on the design and construction of short span steel bridges in installations up to 140’-0” in length. A technical working group from within the SSSBA developed the notion for the modular shallow press-brake-formed steel tub girder as a solution for the short span steel bridge market.

After extensive testing at West Virginia University and multiple successful field demonstrations, members of …