Arbetet redovisar möjligheterna att hänga upp tyngre vattenledningar i en äldre industrilokal där en äldre byggnadsstandard användes vid uppförandet. Ett flertal alternativ har tagits fram och där de mest lämpade har arbetats vidare genom att jämföra fördelar och nackdelar.

Vid byggande av takstolar med lättbalkar kan det vara utmanande att uppnå det traditionella utseendet på taktassar. För att lösa detta används ofta en monterad taktass av konstruktionsvirke för att uppnå önskad estetik. Masonite Beams AB, ett företag inom byggbranschen, som har arbetat med att erbjuda lösningar för takkonstruktioner genom att kombinera fördelarna med deras Masonite-balkar och möjligheten att montera taktassar. Företaget användar trä som är ett miljövänligt och lätt material för tillverkning av taksprångkonstuktioner. För att optimera kostnaderna är det viktigt att ha rätt dimensioner av konstruktion. Därför behövs en noggrann dimensioneringsmetod som kan optimera användningen av material. För närvarande finns det emellertid ingen avancerad beräkningsmodell för att dimensionera taktassar som är fastmonterade på lättbalkar. De befintliga metoderna leder ofta till överdimensionerade taktassar och onödig materialförbrukning. Det finns ett klart behov av att utveckla nya beräkningsmetoder som bättre motsvarar verkliga förhållanden och kan möjliggöra en mer effektiv användning av materialen. I detta examensarbete har ett beräkningsdokument och en CAD-modell utvecklats för att snabbt kunna analysera de deformationer som konstruktionen kommer att utsättas för med två olika infästningsmetoder och olika dimensioner på taktassen. Relevanta resultat från rapporten visar att den utvecklade beräkningsmodellen fungerar korrekt för taktassar med FEM analys i Solidworks, men indikerar också att ytterligare tester behövs för att få bättre korrelationer med verkliga förhållanden (provresultat). Det här beräkningsdokumentet och CAD-modellen är användbara verktyg för att bedöma deformationer och hållfasthet hos taktassarna. Genom att använda dessa verktyg kan konstruktörer och ingenjörer snabbt analysera olika scenarier för att optimera konstruktionens prestanda och säkerställa att den uppfyller de nödvändiga hållfasthetskraven.

This study contains a compilation and a clarification of the rules and requirements that can be applied to trusses and roof structures in consideration to fire. The different steps to decide the fire resistance of a truss or a roof construction is not that distinct and has to be combined with experience and subjective assessment. In case of fire the load combination for accidental load is used and in comparison with the ultimate limit state, the loads are reduced. Two different methods have been presented to determined the strength of construction timber, when exposed to fire. Both methods showed that construction timber, with a width of 45 mm, had a strength that correlate to a fire resistance of zero minutes. To improve the fire resistance of a roof construction different methods to protect the element has been presented. The most efficient ways to protect the construction is with gypsum boards and rockwool but for lower requirements wood covering can also be used. Fire retardant treatment (FTR) and fire protecting paint are also presented but are not applicable on wood trusses due to that FTR decreases the strength and fire protecting paint needs larger dimensions. In order to illustrate the different steps that are used when determining fire requirements of roof structures, two fictitious examples is presented.

Many buildings today primarily serve the purpose of being envelopes that separate theindoor climate from the outdoors, for a large open area. Examples of these buildings arehall buildings of different sorts. In climates where the snow load often exceeds the deadload, like in Sweden, it can be hard to construct a budget-friendly yet strong roof structurefor these halls, especially if a span above 40 m is required. One solution that has gained popularity is the tie rod truss. Oftentimes it is not a real truss,but rather a beam that is equipped with one or more tie rods and one or more compressionstruts. The struts, which connect to the tie rods that run from one end of the roof to theother, support the main beam. This way, the tie rods can decrease the moment load on thebeams by carrying a tensile force. However, this results in an increased compressive loadon the beams. The large compressive forces in conjunction with the often slender beamsections can lead to instability out of the truss plane, and ultimately collapse. This is whathappened to the sports hall Tarfalahallen in 2020 in Kiruna, Sweden. The tie rod truss is an important structure; it is relatively cheap, saves material and is strongin the truss plane. But the instability problems can deter its use. The aim of this study istherefore to explore the different factors that could influence the stability of the structureand to what extent, by studying critical loads and the utilization of all structural elements. The study was performed by analyzing a finite element model of a real tie rod truss thattoday exists in a sports hall in Sweden. The analyses were done for different values of many parameters. The results were then extracted and processed such that the critical load and the utilization were plotted against the tested parameter values. The analysis and results processing were performed in an automated process that the author created himself. The results show that the stability of the model is strongly influenced by (1) the rigidity ofthe joints between beams and struts, (2) the rigidity of the joints between beams and roofing material and (3) the vertical position of potential stabilization systems that actperpendicularly to the truss plane. Pretension of the tie rods had a large effect on themaximum utilization and how it varies along the beams. Any potential reinforcement measure must be cost-effective, and therefore should addressthe three influential properties above. One suggestion is to add sideway bracing as close tothe joints between the struts and beams as possible. / Det finns många hus idag som byggs i syfte att vara klimatskal för en stor, öppen yta. Exempel på sådana hus är hallbyggnader av olika slag. I länder som Sverige, där snölasten många gånger är större än egentyngden, kan ett billigt men hållfast tak vara svårt att konstruera för dessa hallar, särskilt om spännvidder över 40 m krävs. En lösning som blivit populär är den underspända takstolen. I princip är det ett par balkar som skarvats så att de bildar en sadeltakstol eller en lång rak balk (pulpettakstol), och som stöttas av mellanstöd och stållinor (dragband) som löper från den ena balkänden till den andra via mellanstöden. Stållinorna kan då avlasta balkarna från momentbelastning genom att bära en dragkraft. Men samtidigt ökar tryckkraften i balkarna. De stora tryckkrafterna, i samband med att balktvärsnitten ofta görs väldigt slanka, kan leda till instabilitet ut ur takstolsplanet och därmed kollaps. Detta skedde i Tarfalahallen i Kiruna år 2020. Den underspända takstolen är en viktig konstruktion eftersom den är relativt billig,materialbesparande och väldigt hållfast i takstolsplanet. Men instabilitetsfenomenen kanförhindra fortsatt användning av konstruktionen. Därför undersöks i detta arbete vilka faktorer som kan påverka instabiliteten och i vilken grad, genom att studera kritiska laster och utnyttjandegrader. Studien utfördes genom att analysera en finita elementmodell av en verklig underspändtakstol som idag finns i en svensk gymnastikhall. Analyserna gjordes för olika värden på ett stort antal parametrar. Utdata från finita elementprogrammet extraherades därefter och bearbetades så att utnyttjandegraden i alla ingående bärverkselement beräknades. Sedan plottades dessa resultat mot de olika parametervärdena som testats. Analyserna och påföljande bearbetning utfördes i en automatiserad process som författaren själv skapade. Resultaten visar att modellens stabilitet är starkt beroende av (1) styvheten i förbindelsenmellan balk och mellanstöd, (2) styvheten i förbindelsen mellan balk och sekundärbärverkoch (3) det vertikala läget av eventuella stabiliseringssystem som verkar vinkelrätt mottakstolsplanet. Förspänning av stållinorna hade en betydlig inverkan på den maximalautnyttjandegraden och hur denna varierar längs balkarna. Eventuella förstärkningsåtgärder måste vara kostnadseffektiva, och därmed måste dessagälla de tre egenskaperna ovan. En åtgärd som föreslås sidostagning så nära stöttornasinfästningar som det går.

I Sverige finns det ett stort antal ekonomibyggnader som är byggda med traditionell timmermansteknik. Merparten är upprättade mellan 1870 – 1940, ofta byggda i egen regi utan att laster beaktats eller dimensioneringsberäkningar utförts. I dagsläget finns det standarder som beskriver hur en lämplig dimensionering av moderna konstruktioner och förband bör utföras, men inga riktlinjer för hur äldre träförband kan kontrolleras.   Målet med examensarbetet är att med utgångpunkt från Eurokoder göra en approximativ hållfasthetsberäkning av de förband som återfinns i takstolen i ett studerat objekt, med syfte att avgöra huruvida Eurokoder är lämpliga som beräkningsmedel för äldre träförband.   Resultatet visar att vissa förband i hög grad är beroende av att krafter kan tas upp via friktion, vilket är något som inte beaktas i Eurokoder. Dessutom innebär de säkerhetsfaktorer som Eurokoder medför att en del förband anses underdimensionerade. / There is a large amount of outbuildings built with traditional cogging technique in Sweden. Most of them were built in 1870-1940, often without proper dimensioning. Today there are standards describing how to properly dimension modern structures and joints, but there are no standards describing how to verify the strength of older wooden joints.   The objective of the thesis is to approximate the strength of the joints found in the truss of an actual outbuilding by using Eurocodes, with the purpose to determine whether the Eurocodes are suitable as a calculation tool for older wooden joints.   The result shows that curtain joints are highly dependent on forces of friction to counteract the strain of the joints, which is something that is not taken in to account in any of the Eurocodes. Additionally some joints are considered underdimensioned do to the safety factors the Eurocodes entails.

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.

In earlier wood constructions, the method of joining the parts was by the carpenter joint. There are many different kinds of carpenter joints. The kind of carpenter joint that was used was partly due to the type of building, but also to local variations in building tradition.  The industrialization at the end of the 19thcentury led to new construction technology with new types of joints. It gradually became more difficult for the craftsmen to compete with mass-produced standard joints with screws and nails. During the latter half of the 20thcentury, it once again began to become popular with the carpenter joint. New technology in the wood industry began to make carpenter joints competitive.  Modern technology with modeling of geometries has made it possible to analyze and optimize structures and joints in a new way. Verification through tests has also led to increased understanding of wood joints.  Calculation of the load bearing capacity in carpenter joints is possible by applying calculation rules in Eurocode.   The purpose with this study is to verify strength calculations for a traditional carpenter joint.  An analysis of an imagined timber frame and roof truss was made in a calculation program to assess in a rough manner what section forces the structure was subjected to.   A dovetail joint in the roof truss shown in fig. 1 was chosen for further analysis.  Manual calculation of the load bearing capacity in the dovetail joint was made. Verification of the calculations was then done through strength tests in a lab.   The study shows that it is possible to calculate the load bearing capacity in a dovetail joint and that account must be taken to eccentricities in the joint and varying wood quality. / I äldre träbärverk var metoden för sammanfogning av virkesdelar hophuggningen. Det finns en mängd olika typer av hophuggningar. Vilken typ av hophuggning som användes berodde dels på byggnadstypen men även på lokala variationer i byggnadstradition. Industrialiseringen under slutet på 1800-talet bidrog till ny byggteknik med nya typer av förband. Det blev efter hand svårare för timmermännen att konkurrera med massproducerade standardförband med skruv och spik. Under senare halvan av 1900-talet började det åter bli populärt med hophuggningen. Ny teknik inom träindustrin började åter göra timmerförband konkurrenskraftiga. Modern teknik med modellering av geometrier har även gjort det möjligt att på ett nytt sätt analysera och optimera bärverk och förband. Verifiering genom tester har också lett till ökad förståelse av timmerförband. Beräkning av bärförmågan i hophuggningar är möjligt genom tillämpning av beräkningsregler i Eurokod. Syftet med detta arbete är att verifiera hållfasthetsberäkningar för ett traditionellt timmerförband.  En analys av en tänkt timmerram och takstol gjordes i ett beräkningsprogram för att på ett överslagsmässigt sätt bedöma vilka snittkrafter konstruktionen utsattes för. Ett laxförband i takstolen som visas i fig. 1 valdes ut för vidare analys. Manuell beräkning av bärförmågan i laxförbandet gjordes. Verifiering av beräkningarna gjordes därefter genom hållfasthetsprovning av förbandet i laborationslokal. Studien pekar mot att det går att med tillförlitlighet beräkna bärförmågan för ett traditionellt laxförband och att hänsyn skall tas till excentriciteter och varierande virkeskvalitet.

Denna rapport är en del av ett examensarbete på avdelningen för "Byggteknik och design" med inriktning "husbyggnad, projektering och konstruktion" på Kungliga Tekniska högskolan i Stockholm, Sverige. Rapporten handlar om byggandet av ett tak för en skolbyggnad i byn Lwengo Basilla som ligger i sydöstra delarna av Demokratiska republiken Kongo. Skolprojektet finansieras av en ideell organisation i Sverige som heter "Elikia na Biso" och leds av Miza Landström. Designen och konstruktionen av skolan har tagits fram med hjälp av studenter från olika avdelningar inom Kungliga Tekniska högskolan (KTH). En grupp studenter från KTH hjälpte till att lägga grunden och väggarna i skolan. Nästa grupp av studenter skickades för att hjälpa till med byggandet av skolans tak. Denna rapport fokuserar på att dimensionera och konstruera taket på skolan med hjälp av lokala material på ett effektivt sätt. Stegen för att bygga en geringslåda (precisionslåda), samt sågning och spikning av takstolen, och uppsättning av takstolarna på rätt plats har beskrivits i detalj. Virket som användes till takstolarna var mycket mer hållbara än vad som förväntades, och detta förstärker stabiliteten och säkerheten av hela taket. Taket på den första skolan blev klar, och de anställda kommer att bygga taket på den andra skolan själva med de erfarenheter de fått under byggandet av den första skolan. / This report is a part of a thesis in the department of “Construction engineering and Design” with specialization in “house building, planning and construction” at the Royal Institute of Technology in Stockholm, Sweden. The report is about the construction of a roof for a school building in the village of Lwengo Basilla located in south eastern parts of Democratic Republic of Congo. The school project is funded by a non-profit organization in Sweden named “Elikia na Biso” headed by Miza Landström. The design and construction of the school has been put forth with the help of students from different departments of the Royal Institute of Technology (KTH). A group of students from KTH helped to lay the foundation and the walls of the school. The next group of students was sent to help with the construction of the school roof. The focus of this report is to dimension and construct the roof of the school using local materials in an efficient way. The steps of constructing a mitre box(precision box), the sawing and nailing of the roof truss, and raising the roof trusses into place are all described in detail. The timber used for the roof trusses was much more durable than what was expected, this ensures the stability and safety of the roof. The roof of the first school was finished, and the workers will build the roof of the second school by themselves with the experience they gained during the construction of the first school.