Approximately one fifth of Sweden’s total emissions of greenhouse gases originate from the construction and real estate sector. In order to minimize the climate footprint in the construction industries, the endeavor is to use as environmentally friendly and sustainable processes and materials as possible. Thus has wooden structures had a recent upsurge where generally more buildings are constructed by wooden materials.  Glulam is often used where the requirements regarding a materials strength is high. Glulam beams are a suitable option as loadbearing constructions in framing of joists. Piercing is frequently required in framing of joists as a result of needed space for ventilation ducts and drain pipes. There is no formally accepted method in Eurocode where piercing is treated. Thus WSP has an interest in what extent piercing of glulam beams is possible.   The purpose of this study is to increase the knowledge regarding the impact that piercing has on a beams load bearing capacity. To examine the impact, three beams of different dimensions are considered where piercing is made in three different placements on the respective beams.  Firstly manual calculations are made by the standards in the Glulam handbook. The results from the method are then checked regarding bending and shear stress. The purpose of the calculations is to determine the maximum hole size and the holes impact on the load bearing capacity for each beam. The methods follows several geometric requirements presented in the Glulam handbook. Similar calculations was also made in Statcon Post&Beams. Statcon is a dimension tool for constructors. A verification of the results from the calculations made by hand was also made.  Lastly the results are presented and analysis is made. Some of the conclusions made were that both calculation methods indicated that piercing should be made as centered as possibly on the beam. The geometrical requirements are a limiting factor since the maximum hole size were restricted on 22 of the 29 beams, even though the calculations proved that bigger holes were possible.

Stål är ett material som går att återvinna hur många gånger som helst utan att egenskaperna försämras. Men i återvinningsprocessen släpps det ut stora mängder koldioxid vilket har en negativ påverkan på klimat och miljö. Av den anledningen har intresset att försöka återanvända stål ökat för att försöka motverka dessa effekter. Idag är det tyvärr bara en liten andel av stålstommar som återbrukas i Sverige vilket kan ha att göra med avsaknaden av en större marknad och oklarheter i gällande regelverk. Men också att byggnader generellt inte är projekterade för att kunna demonteras, detta medför att tidsplaner och kostnader påverkas negativt vilket avskräcker aktörer från att återbruka stålstommar.   Idag finns det lite vägledning i hur en återbruksprocess skulle kunna se ut. Syftet med denna studie är att ta fram information och försöka kartlägga hur en återbruksprocess skulle kunna se ut i Sverige, och med det också eventuella hinder och provningsmetoder som finns. Detta för att i slutändan kunna säkerställa stålets kvalitet och möjlighet till återbruk, samtidigt som medvetenheten hos aktörer och företag kan öka.    I studien har intervjuer med sakkunniga inom ämnet utförts tillsammans med litteratursökning. Studien har resulterat i en generell process för återbruk av stålstommar som kan tillämpas i Sverige. För att återbruk av stålstommar ska bli mer eftertraktat krävs dock ändringar, både i projekteringsfasen för nya byggnader och formuleringar i regelverk måste ses över. Tillsammans med det krävs att en marknad för återbruk byggs upp så att aktörer kan få tag på återbrukbart stål till nya konstruktioner.   Nyckelord: Återbruk av stålstommar, kvalitetsmetoder för stål, Process

The purpose of this study is to compare a concrete slab on ground with a Koljernfoundation based on the given aspects of climate impact, cost, and time. The goal of the study is to identify obstacles and opportunities for the construction industry to use alternatives to concrete slab in new construction of low-rise buildings. Currently, the construction and real estate sector account for 20 % of Sweden's greenhouse gas emissions. Concrete and steel contribute significantly to emissions and are materials that are included in concrete slabs, which is why the Koljernfoundation which consists of cellular glas and steel studs could be one of the solutions required to achieve climate neutrality. To achieve the purpose, a literature study has been conducted to create an overview of the foundation’s structures. A case study has been made to investigate the three aspects, and interviews have been held. The results showed that a concrete slab has about twice the emissions of a Koljernfoundation for the A1-A3 product stage. Therefore, the conclusion is that the Koljernfoundation is the most suitable option for the foundation of a low-rise building from a climate perspective. The time aspect is investigated for the first time in this study and the results show that the Koljernfoundation can make the building process more time-efficient if there is no problem during the installation of the foundation. The results also show that for concreate slabs, the material cost is significantly lower than for the Koljernfoundation.

Denna studie fokuserar på tänkbara takstolslösningar hos garage med inredd vind. Där textförfattarna på uppdrag av AB Karl Hedin vars kunders önskemål ibland varit svåra att uppnå. Detta för att stora spännvidder efterfrågas för att skapa en så stor yta på vinden som möjligt. Kunderna efterfrågar även att garageytan skall vara helt öppen, alltså utan bärhjälp av till exempel pelare eller mellanvägg.Det finns många olika sätt att uppföra tänkbara takstolar för garage med inredd vind, problem tillkommer när spännvidderna blir för stora. Problemen grundar sig både i materialanvändning, konstruktionslösningar och dimensioner. För att konstruera en takstol i dagsläget styrs byggandet av byggkonstruktionskrav, laster och beräkningsmodeller beroende på önskad spännvidd hos takstolen, samt vilket användningsområde vindsutrymmet ska ha.Med hjälp av bland annat litteraturstudie, beräkningar och analyser har förslag diskuterats fram på konstruktionsdelar, material och utvecklingsmöjligheter för takstolarna i fråga. Utifrån vald spännvidd har olika lösningar granskats för att uppnå ett så gott resultat som möjligt. Beräkningarna har visat att en samverkande stödbensvägg är en bra metod som förlänger spännvidden upp till 2m på en byggnad. Bärlina i stål har även visat sig vara en bra konstruktionslösning som förlänger golvbjälkarnas spännvidd. Med vald dimension på stålbalk i denna studie måste djupet på byggnaden beaktas för att uppfylla konstruktionsskarven gällande momentkraft och nedböjning.Materialens egenskaper samt tilltänkta metoder för att lösa problemet med stora spännvidder har sedan jämförts mot varandra för att komma fram till vilken metod som är bäst lämpad för tilltänkt ändamål. Materialen som valts till jämförelsen är de material som takstolstillverkaren idag har tillgång till i sin produktion vilket gör att textförfattarna anser att materialen är väsentliga för studien. / This study focuses on possible roof truss solutions in garages with furnished attics. The text writers, on behalf of AB Karl Hedin whose customers' wishes have sometimes been difficult to achieve. This is because large spans are needed to create as large an area in the attic as possible. Customers also request the garage area to be completely open, namely. Without the carrying aid of, for example, pillars or partitions. There are many ways to erect conceivable rafters for garages with furnished attic, problems are added when the spans become too large. The problems are based on both material use, construction solutions and dimensions. To design a rafter at present time, the construction of construction requirements, loads and calculation models is controlled depending on the desired span of the rafters, as well as the area of use in the attic space. With the help of, among other things, literature study, calculations and analyses, proposals have been discussed on construction parts, materials and development opportunities for the rafters in question. Based on the chosen range, different solutions have been reviewed to achieve the best possible result. The calculations have shown that a collaborative support leg wall is a good method that extends the span up to 2m on a building. Steel carrying line has also proven to be a good construction solution that extends the span of the floor beams. With the chosen dimension of steel beam in this study, the depth of the building must be considered to meet the construction requirements regarding torque force and deflection. The properties of the materials and the intended methods for solving the problem of large spans have since been compared against each other to determine which method is best suited for the intended purpose. The material properties chosen for the comparison are the materials that the roof truss manufacturer currently has access to, which was a limitation for this study.

During 2021–2022 a new school was constructed in Älmhult, Sweden, using a precast concrete framework. The sandwich walls for the building were produced by the precast manufacturer Torps Byggelement in Alvesta, Sweden. To connect the concrete layer a kind of sandwich connector made of glass fiber reinforced polymer (GFRP) was used that the manufacturer had no previous experience with. This graduation thesis was conducted to compare this GFRP connector system with a traditional system made of stainless steel. The two systems were designed for an identical reference sandwich wall and the two resulting walls were compared with regards to thermal properties, manufacturing process and costs for the manufacturer. The thermal properties were evaluated by modelling in a finite element analysis program that calculated equivalent thermal transmittance. Manufacturing was compared through an interview with employees at the precast manufacturer. Finally, costs were compared by summarizing the cost of components needed from each connector system. The results of the study showed a decrease of 6,7 percent in thermal transmittance when the GFRP connectors were used instead of stainless steel connectors. The thermal bridging effect of GFRP connectors was negligible. In terms of manufacturing, the GFRP connector that was studied was considered by the manufacturer to be preferable to the other system in some regards and equal in others. The total cost of components was considerably higher with GFRP connectors but increased value because of reduced thermal transmittance, reduced labour costs during manufacturing and possible reduction in isolation waste should be considered.

Uppvärmning av stål kan leda till korntillväxt vilket har en avgörande roll på materialets mekaniska egenskaper och generellt sett så resulterar det i sämre hållfasthet. I följande examensarbete har olika modeller tagits fram för att prediktera förändringar i kornstorleken som sker till följd av sätthärdning. Modellerna tas fram via en litteraturöversikt och är ämnade att prediktera korntillväxt på provbitar med tillsatser av Niob samt provbitar utan Niob. Målet med detta examensarbete är att undersöka vilka modeller som finns tillgängliga för att prediktera korntillväxt samt analysera hur predikteringen ser ut i jämförelse med observationsvärden från experimentella försök. Examensarbetet består av en experimentell del och en modelleringsdel. Den experimentella delen sker genom att provbitar analyseras med hjälp av ljusoptisk mikroskopi med avseende på förändringar i kornstorlek före och efter värmebehandling. Detta för att kunna estimera förändringar i kornstorlek och validera beräkningsmodellerna för prediktering av förändringar i kornstorlek. Modelleringsdelen används för att testa hur olika modeller predikterar korntillväxten. Beräkningsdelen och den experimentella delen jämförs sedan med varandra i resultatet där en sammanställning på alla värden sker. Resultatet visar vilka modeller som finns tillgängliga för att prediktera korntillväxt samt hur predikteringarna ställer sig mot observationsvärden från experimentella prover.  För att säkerställa att modellerna kan användas för att prediktera korntillväxten så krävs en djupare analys av modellerna då alla materialparametrar inte kunde tas fram till samtliga modeller. En utveckling av arbetet är att ta fram alla parametrar för att sedan kunna avgöra vilken modell som ställer sig närmast till uppmätta värden från den experimentella delen. / Heating steel may lead to grain growth, which results in deterioration of mechanical properties of the steel. In the present study, different models that predict changes in grain size, occurring in heat treatments such as case hardening, have been validated. The models were retrieved via a literature review and were intended to predict grain growth on test pieces with and without Niob precipitates. The aim of this thesis is to investigate which models that are available for predicting grain growth and to validate the models in a comparison with experimental results. This thesis consists of an experimental part and a modeling part. The experimental part is done by analyzing specimens using light-optical microscopy regarding changes in grain size before and after heat treatment. This is to be able to estimate changes in grain size and validate calculation models for predicting changes in grain size. The modeling part is used to evaluate how different models predict grain growth. The calculation part and the experimental part then compare with each other in the result where a compilation of all values takes place. The results show which models are available for predicting grain growth and how the predictions compare with observation values from experimental samples. To ensure that the models can be used to predict grain growth, a deeper analysis of the models is required; not all material parameters could be obtained for all models. A development of the work is to retrieve all parameters in order to then be able to determine which model is closest to the measured values from the experimental part.

A study has been carried out regarding the possibility for application of UV-cured coatings on different pretreated galvanized steel, in coil coating application. In order to address the questions about whether the adhesion will be affected and how, when combining respective coating with a steel substrate. Two types of UV-curable formulations have been applied respectively, acrylate-based free radical formulation and epoxy-based cationic formulation, on five types of steel substrates. In addition, UV-LED was also investigated as an alternative energy source. The aim is to explore the curing of the coatings, the surface topology and hydrophilicity, the material and mechanical properties of coatings and coated systems respectively. It was found that the acrylate coating gives a hydrophilic surface while the epoxy coat is hydrophilic but is more hydrophobic than acrylate. The acrylate resin is not compatible with Standard Ti-pretreatment from PO substrates and the curing of epoxy is inhibited by pretreatment primer in PP substrates. Curing using UV-LED is possible and should be investigated further. No comparison could be made between coating systems acrylate and epoxy, regarding the adhesive performance, due to the failure of obtaining the right thickness for the acrylate coating. / I denna studie undersöktes möjligheten att applicera UV-härdande lacker på olika förbehandlade galvaniserade stålsorter för bandlackering. Detta för att förstå mer om vidhäftningen påverkas av, och på vilket sätt, kombinationen av respektive UV-lack med olika metallsubstrat. Två olika UV-formuleringar, akrylat and epoxy, applicerades på fem olika stålsubtrat och även screeningsstudie på UV-LED utfördes. Målet är att undersöka uthärdning av lackeringar, topologin och hydrofilicitet, material och mekaniska egenskaper hos färglacken och de lackade systemen, samt möjlighet att använda LED-lampa som UV-källan. Resultatet visar att akrylat ger en hydrofil yta medan epoxy är hydrofil men är mer hydrofob än akrylat. Akrylatet är inte kompatibelt med Standard Ti-pretreatment från PO substrat och uthärdning av epoxy inhiberas av förbehandlade primer på PP-prover. Uthärdning med UV-LED är möjligt och bör undersökas ytterligare. Det gick inte att jämföra mellan de två UV-formuleringarna, akrylat och epoxy, på grund av fel tjocklek hos akrylatfilmerna.

New materials are always being developed to get the best properties possible where needed. The way to create these materials and test them is also developing. When it comes to high-strength steels, a martensitic microstructure is a common choice. Martensite is a diffusionless phase transformation that generates the brittle martensitic microstructure. Tempering is a process where the brittle martensite is heat treated to make it more ductile and tough while simultaneously precipitating secondary phase particles that could help to strengthen the material. This study focuses on a novel dual-hardening martensitic steel that combines two different precipitates: carbides and intermetallics. The investigations are performed using simulations with the Thermo-Calc module TC-PRISMA to analyse the precipitation. The precipitation modelling is also compared to experimental data from the literature to evaluate the accuracy of the modelling. Out of the six alloys in this study, five were supposed to have NiAl precipitates. What was found was that two alloys, Alloy B and Alloy E, had NiAl precipitates that showed in PRISMA. In the three alloys that did not show NiAl precipitates, two of them did not have the phase stable at respective ageing temperatures. In the last alloy, that only had carbides, both of the precipitates showed up in PRISMA. More work needs to be done on co-precipitation, with comparison between simulations and experiments to confirm that the databases are reliable enough to be used to develop the materials of the future. / Nya material utvecklas hela tiden för att få de bästa möjliga egenskaperna där det behövs. Sättet att skapa dessa material, och testa dem, håller också på att utvecklas. När det gäller höghållfastastål är en martensitisk mikrostruktur ett vanligt val. Martensit är en diffusionsfri fasomvandling som genererar denna spröda martensitiska mikrostruktur. Härdning är en process där den spröda martensiten värmebehandlas för att göra den mer seg och duktil samtidigt som den skiljer ut sekundärfas-partiklar som kan hjälpa till att stärka materialet. Denna studie fokuserar på ett nytt dubbelhärdat martensitiskt stål som kombinerar två olika utskiljningar: karbider och intermetalliska utskiljningar. Undersökningarna utförs med hjälp av simuleringar med Thermo-Calc-modulen TC-PRISMA för att analysera utskiljningarna. Utskiljningsmodelleringen jämförs också med experimentella data från litteraturen för att utvärdera modellens noggrannhet. Av de sex legeringarna i denna studie skulle fem ha NiAl-utskiljningar. Det som konstaterade svar att endast två legeringar, legering B och legering E, hade NiAl-utskiljningar som visades i PRISMA. I de tre där det inte visades hade två av dem inte den fasen stabil vid respektiveåldringstemperaturer. Den sista legeringen hade bara karbider och i PRISMA dök de båda två upp. Mer arbete måste göras med samhärdning, med jämförelser mellan simuleringar och experiment för att bekräfta att databaserna är tillförlitliga nog för att kunna användas för att utveckla framtidens material.

To combat anthropogenic climate change and comply with the Paris Agreement, the EU has previously introduced its Emissions Trading System (ETS) and has now also proposed a Carbon Border Adjustment Mechanism (CBAM). While these tools may reduce emissions within the EU, and in some cases, even in other countries, they can also affect European industries in unpredictable and sometimes negative ways. One industry that is currently included in the ETS is the steel industry. While the steel industry has not been signifi cantly affected yet, as the prices for ETS allowances remain relatively low, this is likely to change as the price for allowances rises. By identifying the factors which lead to cost differences between steel manufacturers in European countries through interviews and literature and comparing the costs of two manufacturers with similar production methods, this study aimed to quantify the cost diff erences that arose due to the ETS by constructing a model capable of estimating the cost differences. Furthermore, plausible changes to the ETS were identified and developed into scenarios where the cost differences that occurred between the two companies due to the new circumstances were analyzed. Energy was found to be the biggest cause of differences in cost, followed by transport costs if one company had a location advantage due to being closer to the customer. Historically, the cost of purchasing ETS allowances was nearly negligible. However, when the price of allowances was predicted to increase, the cost difference caused by the ETS grew significantly and became almost as important for competitiveness as energy costs by the 2030s. The scenarios further affected the total cost difference, making it both decrease and increase depending on how the ETS was altered. Depending on how the EU alters the ETS in the future, the steel sectors in some countries might become more competitive, while others might lose financial viability. Great care must therefore be taken when developing the system so that European emissions can continue to decrease without putting companies in certain countries at a severe disadvantage. Furthermore, the CBAM, or other measures, must be put in place if carbon leakage is to be avoided when the prices for ETS allowances rise. / För att motverka klimatförändringar och följa Parisavtalet, har EU introducerat ett system för utsläppshandel (ETS) och föreslagit en gränsjusteringsmekanism för koldioxid (CBAM). Även om dessa verktyg kan minska utsläppen inom EU, och i vissa fall även andra länder, så kan de påverka europeisk industri på ett oförutsägbart sätt. En industri som redan är inkluderad i ETS är stålindustrin. Hittills så har den inte blivit signifikant påverkad, eftersom priserna för utsläppsrätter har varit låga, men detta kan förändras när priserna stiger. Genom intervjuer och en litteraturstudie har faktorerna som leder till kostnadsskillnader mellan ståltillverkare i europeiska länder identifi erats och används till att skapa en modell för kostnadsskillnader. Två tillverkare med liknande produktionsmetoder har sedan jämförts för att kvantifiera kostnadsskillnaderna som beror på ETS. Möjliga förändringar till ETS har även identifierats och utvecklats till scenarier där kostnadsskillnaderna mellan de två tillverkarna som uppstått på grund av de nya förhållandena analyserats. Inköp av energi var orsaken till den absolut största kostnadsskillnaden, följt av transportkostnader då den ena tillverkaren hade en geografisk fördel i närhet till kunden. Historiskt så har kostnaden av att köp autsläppsrätter varit i princip försumbar, däremot så växer kostnadsskillnaden avsevärt när priset för utsläppsrätter ökar, och i början av 30-talet kan de vara nästan lika viktiga som inköp av energi. De identifi erade scenarierna påverkade den totala kostnadsskillnaden ytterligare. När EU vidareutvecklar ETS i framtiden kan konkurrenskraften hos nationell stålindustri både öka och minska. Utvecklingen av systemet bör därför hanteras med stor försiktighet, så att europeiska utsläpp kan fortsätta att minska utan att industrin i vissa länder får en konkurrensnackdel. För att minimera risken för koldioxidläckage när priset på utsläppsrätter stiger, är det är även viktigt att CBAM, eller liknande åtgärder, träder i kraft.

Stainless steel, an alloy of iron and chromium, is renowned for its corrosion resistance, strength, ductility and durability. Phosphorus in stainless steel production is considered an impurity due to its detrimental impact on the material's properties, for example, increased brittleness and decreased corrosion resistance. Due to this reason, the amount of phosphorus in the stainless steel must be controlled. Currently, dephosphorization is not applied in stainless steel production using the EAF and AOD pathway, since chromium is oxidized simultaneously along with phosphorus. This thesis explores whether phosphorus refinement is theoretically possible for stainless steel production and evaluates its feasibility from both economic and environmental perspectives. The aim is to offer valuable insights and potentially enhance stainless steel manufacturing processes. The goal of this thesis is achieved through conducting a literature study, a theoretical study using the software Thermo-Calc, interviewing various steel industries and a study visit to Outokumpu in Avesta where an empirical experiment is carried out. The results of this thesis show that dephosphorization is theoretically possible for stainless steel production when varying the temperature, CaO content, gas quantity, and argon quantity. However, regardless of the dephosphorization degree, high amounts of chromium oxidize to the slag. The chromium losses increase production costs and environmental impacts. Therefore, it is not feasible from an economic and environmental standpoint. / Rostfritt stål, en legering av järn och krom, är känt för sin korrosionsbeständighet, styrka och duktilitet. Fosfor i rostfritt stål tillverkning betraktas som en förorening på grund av dess negativa inverkan på materialets egenskaper. Fosfor bidrar till exempel med ökad sprödhet och minskad korrosionsbeständighet. På grund av detta måste mängden fosfor kontrolleras under tillverkningen. I dagsläget utför man inte fosforraffinering vid tillverkning av rostfritt stål i ljusbågsugn och AOD konverter eftersom krom oxideras samtidigt med fosfor, som är ett dyrt och värdefullt material.Detta projekt syftar till att undersöka om fosforraffinering är teoretiskt möjligt för tillverkning av rostfritt stål, samt undersöka dess genomförbarhet ur både ett ekonomiskt och miljömässigt perspektiv. Målen med detta projekt uppnås genom att genomföra en litteraturstudie, termodynamiska beräkningar med programvaran Thermo-Calc, intervjuer med olika stålindustrier och ett studiebesök till Outokumpu i Avesta där även ett empirisk experiment utförs. Resultatet visar att fosforraffinering är teoretiskt möjligt vid tillverkning av rostfritt stål när varierande temperaturer, kalk mängder, gas mängder och argon mängder testas i Thermo-Calc. Höga halter krom oxideras till slaggen oavsett graden av fosforraffinering. Dessa kromförluster ökar produktionskostnaderna och medför en negativ miljöpåverkan. Sammanfattningsvis så är fosforraffinering inte genomförbart ur ett ekonomiskt och miljömässigt perspektiv.