Klimatförändringarna påverkar världen negativt. År 2015 togs Parisavtalet fram för att bekämpa klimatkrisen, vilket resulterade i större krav på byggnadssektorn. Byggnadssektorn står för en stor del av både den totala energianvändningen och energirelaterade utsläpp av växthusgaser. Dessa måste minskas för att kunna uppnå de miljökrav som definieras i Parisavtalet. Korslimmat trä, även kallat KL-trä, är ett konstruktionsmaterial på marknaden som främjar för ett hållbart byggande jämfört med det nuvarande dominerande materialet betong.  Syftet med forskningen är att redogöra för skillnaden mellan väggar av armerad betong och KL-trä. Studien har framtagits genom ett experiment där modelleringsprogrammet StruSoft FEM-design användes för att modellera, dimensionera och analysera en referensbyggnad placerad på Gävle Strand i Gävle. Fokuset ligger på hur materialen förhåller sig som ett bärande material och dess skillnad. Forskningen tar inte hänsyn till energi, fukt-, ljud- eller brandkrav. Analys av de båda materialen visar att betongen har fördelar, speciellt gällande nedböjning och tjocklek. Resultatet för KL-trä visar att det är möjligt att bygga ett flervåningshus. Däremot kan det kräva högre dimensioner och ger större nedböjning jämfört med betong. Resultatet visar att ytterväggarna av KL-trä behöver vara 80 mm tjockare än betongväggarna och nedböjningen är i det värsta fallet 4,8 mm för KL-trä respektive 1,8 mm för betong. Resultatet visar att den totala vikten för byggnaden med väggar av KL-trä är 74 % av den totala vikten för byggnaden med betongväggar. Vikten för en byggnad med väggar av KL-trä har stora fördelar och gynnar miljön och är tack vare av dess låga vikt enklare att arbete med. Då KL-trä är det bättre alternativet för miljön bör fler byggherrar ha i åtanke att använda lösningar med trä som stomme för att främja ett hållbart byggande. / Climate change has a negative impact on the world. In the year 2015, the Paris agreement was presented to fight the climate crisis, which put greater demands on the construction sector. The construction sector accounts for a large part of both total energy use and energy-related greenhouse gas emissions, which must be reduced to meet the environmental requirements defined in the Paris Agreement. Cross-laminated timber, also known as CLT, is a construction material on the market that promotes sustainable construction compared to the currently dominating material concrete since the climate footprint for wood materials is less. The purpose of this research is to specify the difference between CLT and concrete walls. The study was developed through an experiment where the modeling program StruSoft FEM design was used to model, design, and analyze a reference building located at Gävle strand in Gävle. The focus is on how these structural materials behave as load-carrying elements and their differences. The research does not take energy, moisture, sound, or fire requirements into account. Analysis of both materials shows that concrete has advantages, especially regarding deflection and thickness. The results of CLT show that it is possible to build a multi-story house. However, CLT requires larger dimensions and gives greater deflections compared to concrete. The results show that the external walls need an 80 mm greater thickness than the concrete walls and the translational displacement is in the worst case 4,8 mm for CLT respective 1,8 mm for concrete. The results show that the total weight of the building with walls of CLT is 74 % of the total weight of the building with concrete walls. The weight of a building with CLT walls has great advantages and benefits both the environment and because of the lighter weight easier to work with. Since CLT is the better alternative for the environment, more builders should keep in mind to look at solutions with wood as a skeleton to promote sustainable construction.

The point with this exam-essay is to study how the strength in glulam beams reinforced with carbon fiber will differentiate with an increased relative humidity (RH). The literature study brings up older work and science in the field that focuses on different reinforcement that can improve the strength in glulam beams.Glulam has higher strength than regular wood, this is due to how glulam is being constructed. When the usage limit condition is being determined the length of the beam will be a factor in deciding highest allowed bending on the beam. Carbon fiber, that has a greater strength than glulam can be used as a reinforcement on the glulam to give it higher strength. When the relative humidity is increased the glulam’s strength will decrease, the goal was to study how great the strength of the reinforced glulam beams would be when the relative humidity in the beams was being increased.In this essay a total of 26 glulam-samples was bent until they reached breaking point, out of these 26 samples half of them will be reinforced with carbon fiber underneath the beam. Half of the samples will be submerged in water, both reinforced and regular beams, where they will stay in two weeks until they are brought up again for bending-tests.The reinforced beams did not show an increase in torque capacity when compared to the non-reinforced beams when analyzing the average force. When analyzing the calculated 95 % -fractile the reinforced beams did show an increase in torque capacity. The dry reinforced glulam-beams showed an increase with 4,8 % and the wet reinforced glulam-beams showed an increase with 13,3 %.

Purpose: Throughout the years numerous studies have been made that concludes thatcombining steel and wood results in improved strength. Under optimal conditions woodis an effective structural material, as it’s both cheap and durable. Steel on the other handunder right circumstances has considerably higher strength than wood. To combinewood and steel has over the last years gathered more attention. Studies shows thathybrid structures can lead to an economical advantage when building multiple storeybuildings, as it can replace or complete pure steel frames. The purpose of this paper isto increase the knowledge and understanding of how steel and wood cooperate and tofind out the advantages and disadvantages of using a flitched beam, as well as compareit’s strength to structural wood and glulam.Method: The paper comprises a quantitative study with two different kinds of datacollection methods, Literature studies and calculations. The literature study consists ofscientific papers and papers published by known institutions and will help the paperanswer the first issue. The calculations has been made with the help of Tekla Tedds,which follows the Eurocode design principles. Which will help the authors answer bothof the papers issues.Findings: The paper has found that the flitch beam has improved strength overstructural wood and glulam, but a significantly higher price. The flitch beam also has amuch higher self weight than structural wood and glulam. The flitch beam can also spanlonger than structural wood and glulam with the same applied load.Implications: The study have concluded that it’s hard to motivate the usage of flitchedbeams in floor designs as they have such high price. The flitch beam has higher strengththan both structural wood and glulam. Which makes the flitch beam a good option asload bearing beam that requires slim dimensions. The added strength of the flitch beamcan motivate the high price under the right circumstances.Limitations: The paper has limited the calculations to an enclosed environment andwill not take moisture or any other type of exposure in to account, As a dry indoorenvironment is optimal for both steel and wood. The calculations the paper uses arebased on Eurocode and all other forms of dimension principles will not be taken intoaccount. / Syfte: Genom åren har forskning gjorts som tyder på att när man kombinerar stål ochträ kommer det bidra till en ökad hållfasthet. Under optimala förhållande är trä ettotroligt effektivt och bra alternativ inom byggande då det är billigt och tåligt. Närstålbalkar däremot placeras i optimala förhållande kan de bibehåll betydligt mer ochstörre krafter än vad trävirke kan göra. Att kombinera stål och trä har de senaste årethaft ett ökat intresse. Studier visar att hybridbalkar kan vara till stor ekonomisk fördelvid byggnation av flervåningshus, då det kan ersätta eller komplettera rena stålstommar.Syftet med arbete är att öka kunskapen och förståelsen för hur stål och trä samverkarsamt ta reda på för och nackdelar hos de stålförstärkta träbalkarna samt jämföra deraslastkapacitet med konstruktionsträ- och limträbalkar.Metod: Arbetet omfattar en kvantitativ studie där två typer av datainsamlingsmetoderhar använts. Dessa två typer är beräkningar samt litteraturstudier. Litteraturstudienbestår av vetenskapliga artiklar som har hjälpt besvara en av frågeställningarna.Beräkningarna har använts för att besvara båda frågeställningarna, de har gjorts idimensioneringsprogrammet Tekla tedds som följer alla Eurocodes beräknings- ochdimensioneringsregler.Resultat: Resultaten visar på att den stålförstärkta träbalken har högre kapacitet änlimträ och konstruktionsvirke, både med hänsyn till nedböjning och brott men betydligthögre pris och egentyngd. Den stålförstärkta träbalken klarar även av längrespännvidder vid samma belastning.Konsekvenser: Utifrån de resultat rapporten kommit fram till är det svårmotiverat attanvända sig av de stålförstärkta balkarna i bjälklag på grund av det höga priset Denstålförstärkta träbalken klarar dock av högre laster än vad konstruktionsvirke och limträgör, vilket kan göra balken användbar som avväxlingsbalk. Att använda denstålförstärkta träbalken som avväxlingsbalk kan motivera det höga priset då den kanhålla mindre dimensioner än limträ och konstruktionsvirke vilket kan vara önskvärt iolika sammanhang.Begränsningar: De begränsningar som sattes för rapporten var att utesluta alla typerav miljörisker på balkarna som tillexempel fukt och solljus vid beräkningarna, då entorrmiljö är en optimal miljö för både trä och stål. Beräkningarna som arbetet baseraspå grundar sig på Eurocodes dimensioneringsregler. Andra typer av dimensioneringsprinciper har uteslutits.

No description available.

Introduktion (och mål) – Jordens medeltemperatur har ökat exponentiellt sedan industrialismen i slutet av 1800-talet. En ökad medeltemperatur leder till klimatförändringar som värmeböljor, översvämningar, smältande polarisar och stigande havsnivåer. För att motverka den globala uppvärmningen krävs det att Sverige och alla andra länder minskar sina utsläpp av växthusgaser. Bygg- och fastighetssektorn står för en femtedel av Sveriges totala utsläpp av växthusgaser, därmed är det viktigt att minska utsläppen från sektorn. Stål är ett vanligt material som används inom byggsektorn. Produktionen av stål är energikrävande och leder till stora utsläpp av CO2. Det är utmanande att helt undvika användningen av stål inom byggsektorn, men det finns möjligheter att minska mängden stål i konstruktioner och därmed minska klimatpåverkan. Ett sätt att reducera materialåtgången och minska klimatpåverkan i en stålkonstruktion är att effektivisera konstruktionen och undvika överdimensionering. Målet med studien är att undersöka om det är möjligt att ändra de befintliga takbalkarna av HEB-profiler i ett reningsverk till IPE-profiler, med hänsyn till vippning, buckling och nedböjning. Målet är även att beräkna klimatrelaterade skillnader mellan de befintliga takbalkar av HEB-profilerna och de IPE-profiler som kan ersätta dem.  Metod – Forskningsstrategin för studien tillämpas i form av en fallstudie, då studien syftar till att få en djupare förståelse kring undersökningsobjektet som är ett reningsverk. Datainsamlingsmetoden är en dokumentstudie där dokument används som sekundärdata för att sedan analyseras. Därefter används den analyserade datan för att besvara frågeställningarna i studien. Resultat – Resultaten av studien visar att genom att undvika överdimensionering kan mängden stål minskas för de befintliga takbalkarna i reningsverket, vilket också resulterade i minskade utsläpp av kg CO2eq. Analys – Analysen av studien visar att de befintliga takbalkar av HEB-profiler i takkonstruktionen i reningsverket kan effektiviseras genom att ersätta de med IPE-profiler. Det är gynnsamt att ändra de befintliga takbalkarna av HEB-profiler mot IPE-profiler för att minska mängden av stål och därmed utsläppen av koldioxidekvivalenter. Diskussion – Studien visar att kritiska faktorer som vippning, buckling och nedböjning är avgörande vid dimensionering av takbalkar. Vippning och nedböjning var mer avgörande än buckling vid dimensioneringen av takbalkarna i studien. Studien påvisar att de befintliga balkar av HEB-profiler i takkonstruktionen kunde ersättas med IPE-profiler både med och utan trapetsprofilerad plåt för sidostagning. Genom att införa sidostagning med trapetsprofilerad plåt minskades risken för vippning, vilket möjliggjorde en ytterligare minskning av dimensionerna på IPE-profiler och därmed minskning av stålanvändningen i takkonstruktionen. / Introduction (and aim) – The earth's middle temperature has risen exponentially since the industrialization in end of the 19th century. A rising middle temperature leads to climate changes such as heatwaves, floods, melting of the polar ice and rising of the see levels. It depends on Sweden and other countries to reduce the emissions from greenhouse gases. The construction and real estate industry causes one fifth of Sweden´s total emissions of greenhouse gases. Steel is a common construction material but the production of steel results in large emissions of CO2 and demands a lot of energy. It is challenging to cancel out steel from the construction sector, but possibilities exist to decrease the amount of steel which benefits the environment. One way to reduce the amount of steel is to optimize the construction and to avoid over dimensioning. The aim of this thesis is to research if it is possible to change HEB-roofbeams to IPE-roofbeams in a sewage plant, considering tilting, buckling and deflection. The aim is also to research the environmental impact between HEB 220 and the IPE-roofbeams whom can replace it.  Method – The research strategy for this study is a case study which refers to a deeper understanding of an object. In this case the object is the sewage plant. The data collection method is a document study where documents are used as secondary data to be analyzed. The analyzed data is then used to answer the research questions of the study.  Results – The results show that it is possible to avoid oversizing beams and that effectivization leads to a reduction of CO2eq emissions. Analysis – The analysis of the study indicates that the existing roof beams, composed of HEB profiles in the building's roof structure, can be effectives by replacing them with IPE beams. It is beneficial to change the existing roof beams from HEB profiles to IPE profiles in order to reduce the amount of steel and thus the emissions of CO2 equivalents. Discussion – The study shows dimensioning factors such as tilting, buckling and deflection determine the dimensions of the beams. Tilting and deflection were more critical than buckling in the dimensioning of the roof beams in the study. The study demonstrates that the existing beams made of HEB profiles in the roof structure could be replaced with IPE profiles, both with and without trapezoidal sheet metal for lateral bracing. By introducing lateral bracing with trapezoidal sheet metal, the risk of tipping was reduced, which enabled a further reduction in the dimensions of the IPE profiles and thus a reduction in steel usage in the roof structure.

Purpose: The purpose of this study has been to investigate the essentials of being able to incorporate high-strength steels (460 MPa and beyond) for structural elements in buildings. As of late, structural steels with a yield point of 355 MPa have been considered standard and have been for the past decade. One of the problems that occur with an increased yield point, is that deflection of structural elements increases, as the Young’s modulus does not increase with increasing yield point. Welding, stability, behavior during fire, and fatigue are also subjects of interest. Method: The study was conducted through several courses of action: a literature review covering the latest research of high-strength steels within the sought-after area of interest, followed by calculations of a truss resting on two columns, being subject to bending moment and compressive force, in both 355 MPa and 700 MPa, in order to review the differences that occur and how they can be counteracted. Lastly, interviews were carried out, where structural engineers gave their thoughts and experiences on the matter at hand. Results: The results show that welding is one of the largest hurdles with being able to utilize high-strength structural steels, though there are newer, more promising methods of welding which can be used, such as electron beam welding. Regarding structural integrity and buckling of structural elements, high-strength steel can be used for trusses, where the structural members are mainly being pulled, opposed to being subject to compressive force. This was shown with the performed calculations, during the interviews, and by the literature overview. Conclusions: The general conclusions of the study is that for welding, further research, education, and training is required for all concerned parts, such as the structural engineers and the on-site welders, which will increase the knowledge regarding how welding of high-strength steels should be performed, but also raise awareness about newer and more modern methods. Fire behavior for high-strength steels are a higher risk factor that should be treated and executed with higher degrees of caution by engineers. Reduction factors for fire affected steel construction elements should be corrected to fit the behavior for high-strength steels as well, as they differ from the current Eurocode 3 for lower class steels. Problems with instability can be counteracted by utilizing the steel in pulled structural members, such as trusses and struts. Lastly, for high-strength steels to be used more widely, structural engineers and manufacturers need to work together for any of the two to profit, as low production rates are costly.

Examensarbetets syfte är att finna en beräkningsgång för ribbdäcksbjälklag så att en spännviddstabell kan skapas. Ett ribbdäcksbjälklag består av stående limträbalkar med en liggande KL-träskiva ovan som fungerar som golv. I detta examenarbete är KL-träskivan 2,4 meter bred och vilar på två limträbalkar. Full samverkan mellan de olika materialen råder. Idag finns det några aktörer på marknaden som levererar liknande typer av bjälklag men det finns ingen beräkningsgång preciserad i Eurokod. Förstudien till examensarbetet har visat på att tillvägagångssättet för att lösa den mest problematiska beräkningen har varit densamma för de företagen vi har kollat på. Svårigheten är att beräkna den effektiva bredden för tvärsnittet. Det finns även olika standarder som gäller för hur stor nedböjningen får vara för ett bjälklag. I examensarbetet utförs beräkningar för att uppfylla de krav som gäller i Sverige samt de krav som gäller i Österrike. Detta görs för att dalamissivträ misstänker att kraven på de österrikiska bjälklagen är högre ställda med avseende på svikt, de vill kunna erbjuda ett styvare bjälklag. I tabellen ska dimensioner anges för att respektive krav ska uppfyllas. De österrikiska kraven har visat sig vara hårdare ställda jämfört med de svenska och kommer därför att kräva en balk av större dimension i de lägre lastfallen. I fallen med större laster kommer balkdimensionerna mellan de olika lastfallen inte att skilja sig. Där har det visast sig att branddimensioneringen varit helt dimensionerande. Tabellen ska vara ett hjälpmedel för företaget Dala massivträ att lättare nå ut till beställare. Beräkningsgången har gjorts i Mathcad, där okända parametrar har lösts ut och beräknats fram. Vissa parametrar har varit fasta utifrån Dala massivträs önskemål, så som KL-träskivans tjocklek och ingående komponenters materialegenskaper. När beräkningarna har gjorts har de kontrollerats så att momentkapacitet och tvärkraftskapacitet är tillräcklig i respektive last fall och spännvidd. Nedböjningen har kontrollerats liksom branddimensioneringen. Har bjälklaget inte uppfyllt hållfastighetsdimensionering eller kraven för svenskstandard alternativt österrikiskstandard har en högre dimension valts på limträbalken. Limträbalk har valts utifrån Setra trävarors standardsortiment. Resultatet av beräkningarna har förts in i en spännviddstabell som byggts upp för att enkelt kunna välja balk utifrån tänkt last fall. Beräknings exempel finns redovisat i en bilaga där ett lastfall och en spännvidd redovisas. Resultatet leder till att varje spännvidd och lastfall får två dimensioner, en för att klara svensk standard och en för att klara österrikiskstandard. I diskussionen diskuteras eventuella felkällor, effekten av tätare placering med limträbalkar och orsaken till en differens i jämförelsen mellan Mathcad och Calculatis. Även resultatet i spännviddstabellen diskuteras. / The purpose of the degree project is to find a calculation path for ribbed deck joists so that a span width table can be created. A ribbed deck joists consists of standing glulam beams with a lying cross laminated timber slab above which functions as a floor. In this thesis, the cross laminated timber board is 2.4 meters wide and rests on two glulam beams. Full cooperation between the different materials prevails. Today, there are some players in the market that deliver these types of floor but there is no calculation rate specified in Eurocode. The preliminary study for the degree project has shown that the approach to solving the most problematic calculation has been the same for the companies we have looked at. The difficulty is to calculate the effective width of the cross section. There are also different standards that apply to how large the deflection may be for a beam. In the thesis work, calculations are performed to meet the requirements that apply in Sweden and the requirements that apply in Austria. Dimensions must be specified in the table for fulfilling the respective requirements. The Austrian requirements have proved to be harder compared to the Swedish ones and will therefore require a beam of greater dimension in the lower load cases. In case with the larger loads, the beam dimensions between the different loads will not differ because it has been shown that the fire has been dimensional. The table should be a tool for the company Dala massivträ to reach the customer more easily. The calculation path has been made in Mathcad, where unknown parameters has been solved and calculated. Some parameters have been fixed based on Dala massivträ´s wishes, such as the thickness of the cross laminated timber board and the material properties of the component parts. Once the calculations have been made, they have been checked so that torque capacity and transverse power capacity are sufficient in the respective load cases and span. The deflection has been checked as well as the fire dimensioning. The flooring has not fulfilled the dimensioning or the requirements for Swedish standard alt. Austrian standard has a higher dimension selected on the glulam beam. Glulam beam has been selected based on Setra's wood products standard range. The result of the calculations has been entered into a span table which has been built up in order to be able to easily select the beam from outside the intended load case. The calculation example is presented in an annex where a load case and a span are reported. The result is that each span and load fall get two dimensions, one to meet the Swedish standard and one to cope with the Austrian standard. In the discussion, is discussed possible sources of error, the effect of denser placement with glulam beams and the cause of a difference in the comparison between Mathcad and Calculatis. The result in the span table is also discussed.