När byggbranschen för några år sedan fasade ut de tidigare nationella regelverken och ersatte dem med de gemensamma europeiska konstruktionsstandarderna, Eurokoderna, ändrades processen för att brandskydda konstruktioner. Hur dimensionerings­processen ser ut med de nya reglerna är inte helt enkelt att sätta sig in i. Därmed har detta examensarbete framställts på uppdrag av Sweco Structures AB. Huvudmomentet i arbetet är beskrivning och förklaring av de befintliga dimensioneringsmetoderna. För att förstå metoderna från regelverken består de första kapitlen i detta arbete av grundläggande teori för brandens verkningssätt och stålets respons vid förhöjd temperatur. Detta följs av en genomgång av de förenklade beräkningsmetoderna och dess ekvationer. I rapporten ingår även en fallstudie där en stålkomponent i en industribyggnad analyseras. Resultat från fallstudien visar att den så kallade kritiska temperaturmetoden inte bör användas för konstruktioner där instabilitetsfenomen måste beaktas. Den kritiska temperaturmetoden har därför ett mycket begränsat användningsområde. Det visade sig även att kostnaderna för att öka diagonalens dimensioner uppgick till ungefär samma kostnad som att brandskyddsmåla. Detta är dock mycket beroende på situation och sannolikt varierar kostnaderna kraftigt. / When the construction industry phased out the earlier national construction standards a few years ago and replaced them with the European standards, the rules for fire safety changed. The new design process is complex and not simple to get a full picture of. For that purpose this thesis is written for Sweco Structures AB. The main part of this thesis comprises of descriptions and explanations of the existing design methodologies. To better understand the methods in Eurocode, the first chapter contains basic theory of how fires behave and how steel responds to higher temperatures. The following chapters address the simplified calculation methods and their equations. The report also includes a case study of a steel framed industrial building where a critical diagonal was analyzed. The analysis showed that the method called critical temperature method is not applicable for components where instability is taken into account. Those components should instead be calculated using the equations given in Eurocode. Therefore the critical temperature method has a very limited use. The analysis also showed that the cost of increasing the dimension of the diagonal was about the same as the cost of coating it with fire resisting paint, but this is very dependent on the situation. The report concludes with discussion and comparison of results.

<p>Nästan alla stålkonstruktioner måste rostskyddas. Undantaget är de som står inomhus i torr luft. Ett rostskydd kan utföras på flera olika sätt, men de vanligaste är att stålet målas med rostskyddsfärg eller att det varmförzinkas. Innan detta kan utföras måste stålet förbehandlas. Det är viktigt att den utförs noggrant för annars kan kvarvarande föroreningar börja rosta under färg- eller zinkskiktet. Rapporten behandlar de ovan nämnda metoderna, dess egenskaper och miljöpåverkan samt kostnader för systemen. </p><p>De rostskyddsmetoder som används har alla en negativ påverkan på naturen och hälsan. Hur stor den är beror på vilken sorts beläggning som används. Men man måste också tänka på att de faktiskt skyddar stålet och ökar livslängden och därigenom ger ett bättre resursutnyttjande. </p><p>Att säga hur mycket ett system kostar är inte helt lätt. Dessa kostnader beror på flera saker. Den största skillnaden gör mängden stål, men det beror även på till exempel tjocklek och typ av skikt. </p><p>Resultatet av studien är ett antal tabeller där konstruktörerna själva kan gå in och välja det system som, med tanke på ekonomi och miljöfrågor samt skiktets egenskaper, passar bäst till konstruktionen. Även ett snabbvalssystem har utvecklats där man väljer enbart efter en kategori, till exempel den billigaste eller den starkaste.</p>

Nästan alla stålkonstruktioner måste rostskyddas. Undantaget är de som står inomhus i torr luft. Ett rostskydd kan utföras på flera olika sätt, men de vanligaste är att stålet målas med rostskyddsfärg eller att det varmförzinkas. Innan detta kan utföras måste stålet förbehandlas. Det är viktigt att den utförs noggrant för annars kan kvarvarande föroreningar börja rosta under färg- eller zinkskiktet. Rapporten behandlar de ovan nämnda metoderna, dess egenskaper och miljöpåverkan samt kostnader för systemen. De rostskyddsmetoder som används har alla en negativ påverkan på naturen och hälsan. Hur stor den är beror på vilken sorts beläggning som används. Men man måste också tänka på att de faktiskt skyddar stålet och ökar livslängden och därigenom ger ett bättre resursutnyttjande. Att säga hur mycket ett system kostar är inte helt lätt. Dessa kostnader beror på flera saker. Den största skillnaden gör mängden stål, men det beror även på till exempel tjocklek och typ av skikt. Resultatet av studien är ett antal tabeller där konstruktörerna själva kan gå in och välja det system som, med tanke på ekonomi och miljöfrågor samt skiktets egenskaper, passar bäst till konstruktionen. Även ett snabbvalssystem har utvecklats där man väljer enbart efter en kategori, till exempel den billigaste eller den starkaste.

I samband med ett brandförsök i Australien ämnat att undersöka sprinklersystem, testades även några enklare värmestrålningssköldar av olika högreflekterande material. I försöket placerades tre obelastade pelare ut och utsattes för full brand. Två av pelarna avskärmades med förzinkad stålplåt respektive aluminiserad stålplåt och en pelare var helt oskyddad och användes som referens. Mätningar från brandförsöket visar att den maximala ståltemperaturen, i de tre olika pelarna, uppmättes till 580°C, 427°C respektive 1064°C. Även då resultaten var positiva har få vidare undersökningar utförts, vilket har motiverat denna rapport. Rapportens huvudmål har varit att med hjälp av teoretiska experiment påvisa att värmestrålningssköldar kan användas som brandskydd för stålkonstruktioner. Metoden för genomförandet av arbetet har varit att sätta sig in i den bakomliggande teorin och bygga upp ett enklare beräkningsprogram där, utifrån givna materialegenskaper, olika sorters sköldars förmåga att brandskydda ett ståltvärsnitt beräknas. De första kapitlen beskriver bakomliggande teori rörande brand och termofysik. Detta följs upp av några exempel på tänkbara värmestrålningssköldar, en enklare kostnadskalkyl där jämförelse av andra brandskyddsmetoder har gjorts och slutligen ett förslag på hur sköldar ska dimensioneras. För att skydda en VKR-profil 200x200x10 i 30 minuter måste en 1 millimeter tjock sköld med en luftspalt på 20 millimeter, mellan pelare och sköld, bestå av ett material som reflekterar minst 80 procent av all värmeenergi som strålar mot den under hela brandförloppet. Skölden ska även ha en hög densitet, specifik värmekapacitet och smältpunkt. Detta kan jämföras med aluminiumfolie som reflekterar omkring 95 procent, men varken har den densitet eller smältpunkt som krävs för att hantera de extrema förhållandena vid brand. Det visar sig även att i dagsläget är brandskydd med hjälp av värmestrålningssköldar relativt dyrt jämtemot traditionella brandskyddsmetoder. / In fire tests performed in Australia meant to examine the effectivity of sprinkler systems, a few simple heat radiation shields made of highly reflective materials were also tested. In the trials three identical steel columns were exposed to fire in an office building. One of those columns were shielded with a galvanized steel sheet, the second with an aluminized steel sheet while the third was left unprotected. Data from the trial shows that the temperature of the steel columns was measured to 580°C and 427°C for the protected columns and 1064°C for the unprotected. Despite the positive results hardly any further studies has been made on this subject, which have motivated this report. The main goal of this report is to, with the help of theoretical experiments, prove that heat radiation shields can be used as a fire protection system for steel profiles. By implementing the underlying theory of heat transfer into a program capable of calculating a certain material’s ability to protect a steel profile from radiant heat, the temperature of the profile could be estimated. Results show that in order to sufficiently protect a VKR 200x200x10 millimeter steel profile exposed to 30 minutes of fire, a 1 millimeter heat radiation shield made out of a material with no less than 80 percent heat reflectivity has to be used. The material must also contain its reflectivity during the entire period, have a high enough density and not melt at a temperature lower than 1000°C.

I rapporten undersöks om besparingar kan göras i projekteringsskedet av byggnadsverk. Undersökningen görs genom att sammanställa och analysera utnyttjandegraden av pelare i fyra stålhallar belägna i Örebroregionen. Syftet är att undersöka om besparingar går att göra och i sådant fall hur stora dessa är. Dimensioneringen har primärt genomförts i programmet Ramanalys, där varje pelare i de valda konstruktionerna har analyserats och dimensionerats enskilt. Laster som är beroende av ort, byggnadsutformning, placering med mera, har tagits fram med hjälp av Eurokod och tillhörande nationell bilaga, EKS. Laster på fackverk, installationer, tak- och väggkonstruktion har uppskattats då dessa dimensioneras av leverantörer. Uppskattningarna har gjorts med hjälp av leverantörernas snabbdimensioneringsprogram. Stommarna som har analyserats har varit av typen stålhallar. Optimeringen har begränsats till att gälla dessa stålhallars stompelare. Resultatet av denna undersökning visar att besparingar går att göra. I de fall som detta arbete har undersökt ligger de ekonomiska besparingarna på mellan 10-24%. Denna besparing ligger enbart på materialkostnadsdelen, vilket tydligt skall understrykas. Besparingen är alltså enbart på stålvikten och ingen hänsyn till övriga eventuellt uppkommande kostnader för transport, montering, extra nedlagd konstruktörstid osv. Genom att räkna för en högre utnyttjandegrad av ingående element kan man göra besparingar av material. I detta fall handlar det om stålvikt som kan reduceras genom att välja mer optimerade, dvs. slanka dimensioner. Utnyttjandegraderna i denna jämförelse hamnar då, på vissa element uppemot 98-99%. Slutsatsen av denna studie är att man kan räkna mer optimerat och på så sätt reducera materialvikter och sänka kostnaden där av. / This report investigates if there are savings to be made during the phase of construction planning. The study will be carried out through compiling and analyzing the capacity level of columns in four steel constructions situated in the region around Örebro. The Purpose is to study if there are savings to be made, and if so, how big these savings are. The design has mainly been carried out using the software Ramanalys, where every column in the construction has been analyzed and designed. Loads that are dependent on location, building design, topography etc have been calculated with the help of Eurocode and the associated national annex, EKS. Loads from trusses, installations, roofs and walls have been estimated as these are designed by suppliers. The estimations have been made using the quick-designing programs provided by the suppliers’ websites. The frames that have been analyzed are of the type steel constructions. The optimization has been limited to the columns in the frame of these constructions. The result of this study shows that savings can be made. In the constructions we have studied, the financial savings are between 10-24 %. These savings refer solely to the material cost of the component, which must be clearly emphasized. The savings are thus only on kilograms of steel and no account is taken for other possible incurred costs such as transport, assembly, extra time for the constructor etc. By calculating for a higher degree of utilization of the frame columns, one can save material that otherwise would have to be paid for. In this case steel weight that can be reduced by choosing slimmer and more optimized dimensions. The capacity levels in this comparison is on some elements utilized around 98-99 %. The conclusion of this study is that one can do more optimized designs and thus reduce material weights and lower the cost thereof.

This bachelor thesis covers fire protection methods of structural steel and the aim is to develop an information tool designed for inexperienced structural engineers. The information tool covers basic fire protection methods and the general way to produce a fire resistance for structural steel. The layout of this information tool is a simple folder that contains information about the most important steps when producing fire protection for a steel structure. The thesis starts with a general overview of the fire protection needed in buildings to fulfill national legislative and regulatory requirements. To get an understanding of how steel components behave during the influence of fire, a brief overview is presented of the material properties of steel. This chapter also contains a review of previous research in the area. Furthermore, some of the most common fire protection materials are introduced and the general way of producing a safe fire protection for steel components is explained. For example, the chapter handles topics such as critical steel temperature, section factor and degree of utilization, which are key factors for designing fire protection for structural steel components. To evaluate the information tool, experienced structural engineers have been interviewed with a given interview guide to assist the making of this tool. The results from the interviews provided an insight into the needs for information regarding fire protection for structural engineers.

I detta examensarbete undersökes betydelsen av certifieringen för byggmaterial ute i byggbranschen. Studien har bedrivits på grund av bristen på information i hur certifieringen har påverkat byggbranschen. För att en producent skall kunna inneha certifiering för sin produkt krävs det att man genomgår en procedur som styrs av ett certifieringsorgan. Målet med att bli certifierade är en kvalitetsutveckling i material och producera mer hållbart och effektivt material. De som skapar direktiv och krav är EU och certifieringsorgan i Sverige som Nordcert erbjuder producenter denna certifiering vilket betyder att producentens produkt klarar EUs krav och innehar rätten att säljas inom EUs gränser. En kontakt med producenterna som upprätthölls var grund till denna studie. Kontakten skapade intervju med 19 producenter totalt och dessa intervjuer blev resultatet i denna studie. Frågeställningarna som besvarades lyder: · Har certifieringen bidragit till en effektivisering av material? · Har certifieringen bidragit till en kvalitetsutveckling i material? · Har certifieringen bidragit till förbättringar inom arbetsmiljön? · Finns det något samband mellan olika tidpunkter av certifieringen? Resultaten tyder till stor del att certifieringen har påverkat producenterna en hel del i och med vad den bidragit med. Det framstår att certifieringen följer ett samband i dess påverkan gentemot producenterna. Det framgår att certifiering är en lönsam process att genomgå för producenter då det gynnar dem i deras kvalitets-, arbetsmiljö- och effektivitetsutveckling. / In this thesis the impact of the certification for building materials in the construction industry is examined. The study has been conducted because of the lack of information on how the certification has made an impact on the construction industry. In order for a producer to be able to hold certification for his product, it is necessary to undergo a procedure that is controlled by a certification body. The goal of becoming certified is a quality development in materials and produce more sustainable and efficient materials. Those who create directives and requirements are EU and certification bodies in Sweden that Nordcert offers this certification to producers, which means that the producer's product meets the EU requirements and holds the right to be sold within the EU borders. A contact with the producers that was maintained was the basis for this study. The contact created interviews with 19 producers in total and these interviews were the result of this study. The questions that are answered read: • Has the certification contributed to improving the efficiency of materials? • Has the certification contributed to a quality development in materials? • Has the certification contributed to improvements in the work environment? • Is there any connection between different times lengths of the certification? The results largely indicate that the certification has affected the producers a great deal in terms of what it has contributed to. It appears that the certification follows a correlation with its impact on the producers. It is clear that a certification is a profitable process to go through for producers as it benefits them in their quality, efficiency and work enviromental develompent.