SammanfattningSvikt och vibrationer i bjälklag har sedan länge varit en vanlig orsak till klagomål frånbrukaren. Klagomålen kommer främst i samband med byggnader som är konstruerade medlätta bjälklag, alltså byggnader som har en stomme av stål eller trä. [6]Examensarbetet behandlar svikt och vibrationer i ett kassettbjälklag av massivträ som ärdimensionerad enligt gamla normen, det vill säga BKR. Arbetet omfattar litteraturstudier ochberäkningar i ett eget utvecklat beräkningsprogram för dimensionering av träbjälklag baseradpå Eurokod i MathCad. Det genomförs även en undersökning med hjälp av enkäter sombesvaras av boenden på Flintyxan i Uppsala.Resultaten av undersökningen och beräkningarna redovisas i form av tabell och diagram. Detgenomförs även en djupare analys av de två studierna i slutet av arbetet.Syftet med arbetet är att jämföra brukarens upplevelse av svikt och vibrationer som uppstår ibjälklaget med dagens dimensioneringskrav. Dessutom bedöma omdimensioneringsprinciperna och kraven verkligen fungerar i dagens samhälle.Enligt utförda beräkningar och litteraturstudier med avseende på svikt och vibrationerklassificeras bjälklaget som ”godtagbar”. Men däremot visar enkätundersökningen olika svarsom redovisas senare i arbetet.Nyckelord: svikt och vibrationer, träbjälklag, MathCad, kassettbjälklag, dimensionering,Eurokod. / AbstractSpring and vibrations in the frame has long been a common cause of complaint from theusers. The complaints will be mainly in connection with the buildings that are built withlightweight frame; this means buildings that have a framework of steel or wood. [6]This thesis will focus on spring and vibrations only in cassette joists of solid wood as isdimensioned according to old standard, BKR. This thesis covers literature studies on,calculations in computing applications for the dimensioning of wood joists based on Eurocodein MathCad. Studies will be made with the help of surveys that will be answered by residentat Flintyxan in Uppsala, Sweden.The results of the studies and calculations will be reported in the form of tables and charts.The aim is to compare users' interpretation of spring and vibrations that occur in the framewith today's dimensioning requirements and see if the dimensioning principles andrequirements actually work in today's society.The calculations and literature studies shows that the selected frame is classified as"acceptable". But at the same time the survey will show different answers that are reportedlater in the work.Keywords: spring and vibration, wood joists, Mathcad, cassette joists, dimensioning,Eurocode

Rapporten behandlar tre sammansättningar av träbjälklag och när det är mest fördelaktigt att använda de olika bjälklagen ur de tre aspekterna bjälklagshöjd, kostnad och materialåtgång. De tre sammansättningarna av träbjälklag som presenteras i denna rapport är ett plattbjälklag av CLT, korslimmat trä, ett ribb-bjälklag bestående av en fläns av CLT och liv av limträ och slutligen ett ribb-bjälklag med en sammansättning av en fläns av CLT och liv av LVL, fanérträ. Rapporten fokuserar på frågeställningen utifrån tre olika verksamheter; bostad, kontor och affärslokal och är framtagen för att hjälpa beställare och projektörer att optimera val av bjälklag efter de behov och krav som finns för de specifika projekten. Rapporten undersöker när det är mest fördelaktigt att använda de olika bjälklagstyperna utifrån de krav och förutsättningar beställaren/projektörerna har på projektet. Detta utifrån de tre aspekterna kostnad, materialåtgång och bjälklagshöjd. Rapporten är framtagen med hjälp av beräkningar genomförda i dataprogrammet Calculatis by Stora Enso och rapporten har genomförts i samarbete med Byggnadstekniska Byrån Sverige AB och Dala Massivträ AB. Bakgrunden till rapporten grundar sig i de rådande klimatförändringar som i snabb takt påverkar vår jord. För att minska denna påverkan och förstöring är behovet av att bygga med förnybara material stor samtidigt som användandet av dessa material inte får leda till slöseri. Detta, i samband med ett ökat behov av längre spännvidder, leder till att låg bjälklagshöjd, materialåtgång och kostnad är viktiga aspekter att behandla. Resultatet visar att valet av bjälklag i princip alltid står mellan plattbjälklag och ribb-bjälklag då resultaten mellan de två olika sammansättningarna av ribb-bjälklag skiljer relativt lite. Resultatet visar även att det ur materialåtgång och ekonomisk synpunkt är mest fördelaktigt att använda ribb-bjälklag istället för ett plattbjälklag. Däremot visar resultatet att det ur en tredje synpunkt, bjälklagshöjd, är mest fördelaktigt att välja ett plattbjälklag vid små spännvidder och ett ribbbjälklag vid stora. Slutligen lämnas rekommendationer för hur beställare och aktörer under projekteringsskedet ska resonera vid val av bjälklagstyp.

KL-trä är ett stommaterial som blir mer och mer intressant till följd av de höga koldioxidutsläppen från de traditionella byggnadsmaterialen betong och stål. KL-träets uppbyggnad möjliggör hög bärförmåga trots dess lätta egentyngd. Syftet för examensarbete är att jämföra KL-trä och armerad betongbjälklags bärande egenskaper. Som utgångspunkt har en del av en verklig betongbyggnad använts som referensobjekt. Strusoft FEM-design har tillämpats för bärverksanalys med målet att undersöka om KL-träbjälklag kan ersätta traditionella betongbjälklag. Arbetet innefattar fem steg där KL-träets prestanda jämförs med referensobjektet. De olika stegen består av ett utbyte med liknande tvärsnittshöjd, där bärförmågan jämförs för att se om kompletterande förstärkningar behövs. En ökning av tvärsnittets höjd undersöks för att granska materialets hållfasthetsegenskaper. För att jämföra bjälklagen tillämpas en parameterstudie av nedböjning orsakad på inverkan av spännvidd, i den avslutande delen kontrolleras byggnadens stabilitet för armerat betong- respektive KL-träbjälklag. Resultaten påvisar att KL-trä är ersättningsbart med ett betongbjälklag vid liknande dimensioner med få förstärkningar, alternativt öka dimension till ett bjälklag med grövre tvärsnitt. Spännviddens inverkan är liknande för materialen upp till 8 meter, Efter det genererar KL-trä en större deformation. Materialens olika tyngd bidrar även till en halvering av den största markreaktionen. Handberäkningar har genomförts för jämförelse med FEM-design med approximativa resultat på böjande moment, utnyttjandegrad och nedböjning.

Armerad betong är ett av de vanligaste stommaterialen inom byggnadsindustrin med bra brandmotstånd tillsammans med bra styvhets- och ljudisolerande egenskaper. Det negativa med armerad betong är dess miljöpåverkan. Ur miljöpåverkanssynpunkt har korslimmat trä (KL-trä) blivit mer eftertraktat då materialet har låg miljöpåverkan och visar god bärförmåga i förhållandet till sin vikt. En simulering för att beräkna bjälklag i en fiktiv byggnad gjordes i StruSoft FEM-Design software (FEM) där utnyttjandegrad, reaktionskrafter och nedböjning analyserades. Enstaka handberäkningar utfördes för kontroll av brandpåverkan på KL-träplattor, vikter för plattorna samt tilläggslaster; handberäkningarna för brand är gjorda med KL-trähandboken Infallsvinklarna som undersöks är nedböjning, brand, ljud, vikt och reaktionskrafter med hänsyn till Eurokoder samt BBR:s standarder. Resultatet visar att armerad betongs styvhet och tunghet gynnar både nedböjningen samt ljudisoleringsförmågan. De armerade betongplattorna klarar av nedböjningskraven bra vilket bidrar till att fokuseringen i dimensioneringen blir utnyttjandegraden på plattorna. Betong har inga problem att klara av BBR:s brandkrav R60, bara betongtjockleken överstiger 80 mm. Med passande golvbeläggning klarar de armerade betongplattorna av BBR:s ljudkrav C. Det negativa med armerade betongbjälklagen är att vikten blir betydligt större än för KL-träbjälklaget vilket leder till större reaktionskrafter. KL-träbjälklaget vikt utgjorde endast 11,43 % av betongbjälklagens vikt per våning. KL-träplattorna har strängare nedböjningskrav vilket gör att plattorna behövde grövre dimensioner; vilket gjorde att plattorna designades utifrån nedböjningskraven. Att klara av BBR:s brandkrav R60 uppnås med två gipsskivor i underkant samt en i ovankant. Eftersom att trä är ett relativt lätt material i förhållande till armerad betong blir ljudkraven svårare att uppnå för KL-träbjälklaget. Lösningen för KL-träbjälklaget blev ett tillägg av ett 3 mm tjockt ljudabsorberandeskikt i ovankant och isolering i underkant. Tvärsnittstjockleken för de två bjälklagen som konstruerades skilde sig med 25 mm då installationer har dolts i undertaket. Om installationerna skulle installerats via väggarna skulle skillnaden blivit större eftersom KL-träbjälklaget fortfarande behövde isoleringsskiktet för att klara BBR:s ljudkrav. Det armerade betongbjälklaget behöver inget undertak för att klara av ljudkraven vilket betyder att 110 mm skulle kunna tas bort från tvärsnittet. Eftersom att skillnaden för bjälklagen enbart var 25 mm kommer byggnadshöjden inte att påverkas för flerbostadshus om ett KL-träbjälklag använts när installationer dragits i taket. / Reinforced concrete is one of the most common structural materials in the building industry with good fire resistance along with good stiffness and sound insulating characteristics. The downside with reinforced concrete is the environmental impact. In an environmental approach, cross-laminated timber (CLT) is a more desirable building material since it has a low environmental impact and a good load bearing capacity in relations to its own weight.  A simulation to calculate floors in a fictitious building was made in StruSoft FEM-Design software (FEM) where utilization, reaction forces and deflection were analyzed. A few hand calculations were conducted to verify fire impact on CLT-floors, the weight of the floors and additional loads; the hand calculations regarding fire were done based on KL-trähandboken. The parameters examined are deflection, fire, sound, weight and reaction forces considering Eurocode and BBR standards. The results show that the stiffness and weight of the reinforced concrete favor both the deflection and the ability to soundproof. The reinforced concrete floors manage the deflection requirements well which contributes to focus on the utilization when designing the floors. Reinforced concrete has no difficulties meeting the fire requirements R60 of BBR, as long as the concrete thickness is at least 80 mm. With suitable flooring, the reinforced concrete floor achieves the sound requirements C of BBR. The downside with reinforced concrete floors is that the weight is significantly larger compared to the CLT floors which leads to larger reaction forces. The weight difference between the two floors became 11,43 %. The deflection requirements are stricter towards CLT floors which lead to larger dimensions and make the floors to be designed based on the deflection requirements. To achieve the fire requirements R60 two plaster floors are required on the lower edge and one on the upper edge. Since wood is a relatively light material compared to the reinforced concrete the sound requirements are harder to reach for the CLT floors. The solution to the CLT floors was to add a 3 mm thick sound-absorbing layer on the upper edge and isolation on the lower edge. The cross sections thickness for the two floors that were constructed had a 25 mm difference when installations were hidden in the ceiling. If the installations were installed in the walls instead, the difference would be bigger since the CLT floors still need the isolation layer to achieve the sound requirements of BBR. The reinforced concrete floors do not need the ceiling to achieve the sound requirements which means that 110 mm could be removed from the cross section. Since the difference of the cross sections was only 25 mm, the total height of apartment buildings would not be affected if a CLT floors would be used when installations were drawn in the ceiling.

För att möta byggbranschens ständiga tekniska framsteg behöver bjälklagen utvecklas. Ett steg i detta ärutformningen av nya träbjälklag som både är motståndskraftiga och hållbara i sin konstruktion, men ocksåur ett varaktigt ekonomiskt perspektiv. Trots de olika alternativ och metoder som länge utvecklats harkonstruktionselement i trä inte varit det självklara valet på marknaden i Sverige där betong dominerat.Men på senare tid har fokuset flyttats mot träbjälklag med sina hållbara och föränderligakonstruktionsmässiga egenskaper.Denna uppsats kommer därför att undersöka och analysera ett förslag till en ny bjälklagsmodul i träframtaget av byggföretaget Veidekke. Det huvudsakliga syftet med denna rapport är att undersöka ochstudera träbjälklaget. Där fysiska tester, en litteraturstudie och beräkningar utförts för att få en störreförståelse för hur bjälklaget beter sig i olika scenarion. Detta för att sedan kunna fastställa om bjälklagetuppfyller alla krav enligt Eurokoder och övriga regelverk.Träbjälklaget som undersökts har en bärande struktur utav I-balkar med skivor av fanerträ fästa i över- ochunderkant på balkarna. Tillsammans bildar de ett statiskt samverkande lådtvärsnitt, där limskruvning avskivorna ger ett resultat så nära full samverkan som möjligt mellan de bärande materialen.Beräkningskontrollerna har utförts med utgång från Eurokod 5 där relevanta brott- och bruksfenomen harkontrollerats. De fysiska testerna har gjorts på en provkropp av bjälklaget där man har testat en delenhetmed spännvidden 7,7 m och bredden 2,4 m, där den riktiga bredden egentligen är 4,8 m för den förslagnabjälklagskonstruktionen.Beräkningarna som utförts visar på ett tillfredställande resultat av kontrollerna i brottgränstillståndet.Däremot finns det en del orosmoment i brukskontrollerna kring bjälklagets prestanda under nedböjningoch vibrationer. Resultatet från de fysiska testerna uppvisar ett lovande resultat för kontroll inombrottgränstillståndet och gällande nedböjningar. Däremot visar dynamiska testerna en lägsta egenfrekvenslägre än vad man hoppats på. / In order to meet the construction industries continuous technological progress, the construction of joistsneeds to develop. One step to achieve this is to design new and improved wooden joists which are bothdurable and sustainable in their construction, but also sustainable from a financial perspective. Despite thevarious alternatives and methods which for long have been developed, wooden structural elements havenot been the natural choice on the market in Sweden where concrete has been dominating. However, inrecent times the focus has been shifting towards wooden joists with their sustainable and changeableconstructional properties.This essay will therefore examine a new proposal for a wooden module joist developed by Veidekke. Themain purpose of this report is therefore to examine and study the proposed wooden joist and throughphysical tests, a literature study and calculations gain a greater understanding of how the joist behaves indifferent scenarios. The goal is to be able to verify whether the joists meet all the requirements accordingto Eurocode 5 and other regulations.The wooden floor which has been examined has a load bearing structure of I-beams with sheets oflaminated veneer lumber (LVL) attached to the upper and lower edges of the beam. Together, they form abox-shaped cross section, where screwing with adhesive of the LVL gives us a result as close to fullcomposite action as possible between the materials. The calculations are based on Eurocode 5 whererelevant verifications in the ultimate limit state and serviceability limit state have been checked. Thephysical tests have been done on a part of the joist with a length of the span of 7,7 meters and the width of2,4 meters, where the actual width of the proposed joist would be 4,8 meters.The calculations made showed a satisfactory result of the verifications in the ultimate limit state. On theother hand, there are some concerns in the serviceability limit state regarding the performance of the joistduring deflection and vibrations. The results from the physical tests show a promising result for controlwithin the ultimate limit state and the deflections, however, the dynamic tests show a lower naturalfrequency than what was hoped for.

En i dagsläget vanlig byggteknik i Sverige är användandet av en stålstomme i kombination medprefabricerade betonghåldäck. Detta arbete grundar sig på frågeställningen om KL-träbjälklag skullekunna vara ett reellt alternativ till betongbjälklag i en sådan konstruktion, i kombination medhattbalkar. Som ett första steg skisserades en typkonstruktion för att ha en väl definierad utgångspunkt för enanalys. Utgångspunkten för denna typkonstruktion var främst en studie av två tidigare konstruktioner,konstruerade med stålstomme med hattbalkar och håldäcksbjälklag. Litteraturstudien fokuserade påbakomliggande teorier i relation till bjälklagets funktion i konstruktionen. Ett antal områdendefinierades som utgångspunkt för en teknisk utvärdering. Dessa områden var spännvidder,dimensionering i brottgränstillståndet, dimensionering i bruksgränstillståndet, knutpunkter,dimensionering för olyckslaster, akustik och byggbarhet. Utgående från ovanstående områdenutvärderades så tekniska förutsättningar för användandet av KL-träbjälklag i den aktuellakonstruktionstypen. Det konstaterades att det på många områden finns väl fungerande lösningar ochatt det finns många positiva aspekter med ett lätt och lättmonterat KL-träbjälklag. De problemområdensom hittats kan sammanfattas som: 1. Begränsad spännvidd 2. Ökade horisontella deformationer i bjälklaget 3. Beräkning av svängningar med hänsyn till upplag på stålbalkar 4. Förband mellan bjälklag och hattbalkar 5. Akustisk dimensionering Två av dessa områden valdes för vidare analys; förband mellan bjälklag och hattbalkar samt denbegränsade spännvidden. För förbandet utvecklades en lösning med en klack på hattbalkens fläns ikombination med en slits i KL-träskivan som enkelt ska kunna hakas på vid montage. För att ta krafterlängs balkens längd måste dock lösningen sedan kompletteras med ett skruvförband genombalkflänsen. Förhoppningen är att en enklare lösning för att ta dessa förhållandevis små krafter skakunna utvecklas som komplement till det primära förbandet med klack och slits. Handberäkningarutfördes för det utvecklade förbandet och det konstaterades att det är möjligt att utforma ett sådantförband, med rimliga dimensioner, för alla verkande laster. Som den sista delen av arbetet studerades lösningar för att kunna uppnå längre spännvidder, för ettplattbjälklag är spännvidden begränsad till något mindre än 7,7m. Olika typer av samverkansbjälklagstuderades och det konstaterades att samverkan med ett prefabricerat betongbjälklag med en limmadförbindelse skulle kunna vara en lämplig lösning. Limmade förbindelser studerades så mer ingåendeoch det konstaterades att en limmad förbindelse mellan trä och prefabricerad betong medför storstyrka och styvhet. Upp mot 100% samverkan har observerats för samverkansbjälklag med denna typav förbindelse. En osäkerhetsfaktor är dock långtidseffekter, där fler studier behöver hittas ellerutföras för att få en större kunskap på området. Handberäkningar utfördes enligt teorin i SS-EN 1995-1-1 på två typer av samverkansbjälklag med ett antal olika dimensioner. I beräkningarna medräknades100% samverkansgrad. Det konstaterades att 9m spännvidd skulle kunna uppnås med en kombinationav KL-trä och betong, medan 12m spännvidd kan uppnås med hjälp av mellanliggande träreglar. Andraberäkningsmodeller för svängningar där egenfrekvensen inte är den begränsande faktorn skulle kunna leda till bättre resultat för denna typ av samverkansbjälklag. / A currently common building technology in Sweden is the use of a steel structure in combination withprefabricated HD/F concrete slabs. This work is based on the issue of whether CLT slabs could be asuitable alternative to concrete slabs in such a structure, in combination with the type of weldedplated beams that are often called hat beams. As a first step a type-structure was sketched to have a well-defined starting point for an analyze. Thebasis for this structure was mainly a study of two designs constructed with steel structures composedof hat beams and HD/F slabs. The literature study was focused on underlying theories in relation to theslabs function in the structure. A number of areas were defined as a basis for an evaluation of thebuilding type. These areas where spans, design in the ultimate limit state, design in the serviceabilitylimit state, joints, design for accidental actions, acoustics and constructability. Based on the above,technical conditions for the use of CLT slabs in the building type in question were evaluated. It wasfound that in many areas there were working solutions, and that there are many positive aspectsrelated to the use of a light and easily mounted CLT slab. The issues that were found can be concluded as: 1. Limited span lengths 2. An increase of horizontal deformations in the slab 3. Calculations of vibrations with respect to the flexible support 4. Joints between slabs and hat beams 5. Acoustic design Two of these issues were chosen for further analysis: joints between slabs and beams and the limitedspan length. A solution was developed for the joint, composed of a heel on the flange of the steelbeam in combination with a slit in the CLT slab. The joint is supposedly easy to mount during assembly.To be able to handle the forces along the length of the beam the solution must however becomplemented with a secondary screw joint through the flange of the beam. The hope is that a simplersolution to handle these relatively small forces can be developed, as complement to the primary jointmade up of the heel and slit. Calculations were performed by hand for the developed joint and it wasfound that it is possible to design such a joint, with reasonable dimensions, for all the acting loads. As the last part solutions to achieve longer spans were studied, for a flat CLT slab the span length islimited to somewhat less than 7,7m. Different types of composite slabs were studied and it was notedthat a composite with a prefabricated concrete slab and a glued connection could be a suitablesolution. Glued connections were then studied more closely, and I was found that a glued connectionbetween wood and prefabricated concrete entails great strength and rigidity. About 100% unitedaction has been observed for this type of connection. An uncertain factor is however long-term effectswhere further studies need to be found or performed to achieve more knowledge. Hand calculationswere performed using the theory in SS-EN 1995-1-1 on two types of composite slabs for a couple ofdifferent dimensions. In the calculations 100% united action was used. It was found that 9m span couldbe achieved with the combined action of CLT and concrete, while 12m could be achieved using woodenstuds for spacing. Other theories for the calculations where the natural frequency isn’t the limiting factor could lead to better results for this kind of composite slabs.

Idag blir det allt vanligare med träbyggnader högre än två våningar. Detta tillsammans med en modern arkitektur som ger stora öppna planlösningar ställer höga krav på bjälklagen i träbyggnader. Problematiken med långa spännvidder för bjälklag i trä är att klara kraven för svikt och nedböjning. Dessa krav måste uppfyllas för att säkerställa funktioner hos andra byggdelar och för att människor inte ska uppleva att golvet sviktar eller vibrerar på ett obehagligt sätt. Ett träbjälklag bestående av limmade balkar av sidobräder har utvecklats. Bjälklaget är utformat av balkar med I-tvärsnitt i primärriktningen och rektangulära balktvärsnitt i sekundärriktningen. Examensarbetet omfattar laborativa provningar och beräkningar dels för att bestämma en böjelasticitetsmodul för varje enskild limmad balk och dels för att bestämma styvhetsegenskaperna för bjälklaget. De limmade träbalkarna ingår i ett forskningsprojekt vid Växjö universitet finansierat av KK-stiftelsen, som syftar till att undersöka möjligheterna att tillverka en konkurrenskraftig produkt genom att i grönt tillstånd (otorkat) limma ihop bräder från stockens yttre delar till balkar. Balkarna levererades limmade och hyvlade till universitet där en böjelasticitetsmodul först bestämdes för varje enskild balk. Därefter monterades balkarna ihop till ett fullskaligt bjälklag som provades med olika försöksuppställningar/lastfall varvid deformationen mättes upp. Dessa deformationer blir underlag för att bestämma bjälklagets styvhet. Böjstyvheten i primärriktningen uppgår till 17,55 x 1012 Nmm2/m enligt beräkningar baserade på laborativa resultat. Böjstyvheten i sekundärriktningen uppgår till 4,5 % av primärriktningens böjstyvhet, dvs. 0,79 x 1012 Nmm2/m. Sammanfattningsvis kan man säga att böjstyvheten är hög i båda riktningar i jämförelse med vanliga träbjälklag. / In Sweden it becomes more and more common with wood buildings higher than two floors. This along with a modern architecture that gives big open plan solutions sets high requirements on the floor systems in wood buildings. The complexes of problems with long spans for floor systems in wood are to match the requirements for elasticity and deformation. These requirements must be met in order to ensure functions of other construction components, and not be unpleasant for people to walk on with respect to vibrations. A wooden floor system consisting of green glued side wood sections has been developed. The floor system is made with I-profiled beams in the primary direction and rectangular cross-sections in the secondary direction. This diploma work is based on that through elaborative testing and numeric calculations to decide the stiffness properties for each individual green glued side wood section and for the floor system. The glued side wood sections are included in a project at Växjö University, which is financed by the KK-foundation. The sections were delivered glued and planed to the university where the stiffness properties were first determinded for each individual section. Then, the sections were assembled to one fully sized floor system that was exposed to different experiments as the deformation was measured. These deformations were later used in order to decide the stiffness of the floor system. The stiffness in the primary direction was prescribed to 17,55 x 1012 Nmm2/m after calculations using results from the tests. The stiffness in the secondary direction amounts to 4,5% of the primary directions stiffness, i e. 0,79 x 1012 Nmm2/m. To sum up, one can say that the stiffness is high in both directions compared to regular wooden floor systems.

I samband med att intresset för att bygga högre trähus har ökat så krävs nya lösningar för att t.ex. kunna möta efterfrågan på stora öppna ytor och långa spännvidder. Träbjälklag med lång spännvidd har dock oftast svårigheter med att klara kraven på svikt och vibrationer. Ett nyutvecklat förslag på träbjälklag som förmodas klara dessa krav bättre än traditionella träbjälklag har varit utgångspunkten för detta examensarbete där syftet har varit att undersöka bjälklagets styvhet. Detta gjordes laborativt genom att bygga och testa en prototyp av det föreslagna bjälklaget och genom att en numerisk modell baserad på finita element metoden togs fram och användes för att studera hur olika parametrar påverkar bjälklagets styvhetsegenskaper. Bjälklagets design bygger på fackverksprincipen i primärriktningen och på balkverkan i sekundärriktningen. De ingående komponenterna har kommit prefabricerade till Växjö universitet där de har monterats ihop till ett fullskaligt bjälklagselement. Elementet har sedan utsatts för ett antal belastningsfall där nedböjningarna uppmätts vilka sedan givit underlag för att få värden på bjälklagets effektiva styvhetsegenskaper. Både de laborativa och de simulerade resultaten visar på en hög böjstyvhet i primärriktningen d.v.s. 18,9•106 Nm2/m [EI/b] respektive 18,6•106 Nm2/m [EI/b]. Även böjstyvheten i sekundärriktningen är hög d.v.s. motsvarar 21,2 % respektive 17,1 % av styvheten i primärriktningen. I beräkningsmodellen har det dessutom undersökts hur ett övre lager av spånskivor inverkar på bjälklagets styvhet. / The interest for building higher and larger wooden houses has increased in Sweden during the last decade resulting in higher requirements on the technical performance of such structures in order to met demands on large open surfaces and large spans of floors. Wooden floor systems with large spans often have difficulties, however, to meet the vibration requirements. A novel floor system, likely to handle the vibration requirements better than traditional wooden floor systems, is the basis for this master thesis. The purpose is to examine the stiffness of the floor by building and testing a prototype and by producing a numerical model based on the finite element method. In the longitudinal, main load-bearing direction the floor system works as a truss with flanges of longitudinal oriented timber members and web diagonals of transversely oriented members. In the transverse direction the web diagonals work as beams. The components were prefabricated elsewhere and assembled at Växjö University into a prototype. The prototype was then exposed to a number of different load cases. Deflections were measured and stiffness properties of the floor were derived. In addition to the experimental analysis the numerical model was used to calculate deflections when subjected to different load cases and for evaluating the principal stiffness properties of the floor. Both the experimental and the calculated results using the numerical model show high bending stiffness in the longitudinal direction, EI/b = 18,9•106 Nm2/m and 18,6•106 Nm2/m respectively. Also the bending stiffness in the transversal direction is high and equivalent to 21,2 % or 17,1 % (testing and simulation respectively) of the bending stiffness in the longitudinal direction. Using numerical analysis, also the effect on the stiffness of adding an upper layer of a 22 mm particleboard was examined.

<p>Idag blir det allt vanligare med träbyggnader högre än två våningar. Detta tillsammans med en modern arkitektur som ger stora öppna planlösningar ställer höga krav på bjälklagen i träbyggnader. Problematiken med långa spännvidder för bjälklag i trä är att klara kraven för svikt och nedböjning. Dessa krav måste uppfyllas för att säkerställa funktioner hos andra byggdelar och för att människor inte ska uppleva att golvet sviktar eller vibrerar på ett obehagligt sätt.</p><p>Ett träbjälklag bestående av limmade balkar av sidobräder har utvecklats. Bjälklaget är utformat av balkar med I-tvärsnitt i primärriktningen och rektangulära balktvärsnitt i sekundärriktningen. Examensarbetet omfattar laborativa provningar och beräkningar dels för att bestämma en böjelasticitetsmodul för varje enskild limmad balk och dels för att bestämma styvhetsegenskaperna för bjälklaget.</p><p>De limmade träbalkarna ingår i ett forskningsprojekt vid Växjö universitet finansierat av KK-stiftelsen, som syftar till att undersöka möjligheterna att tillverka en konkurrenskraftig produkt genom att i grönt tillstånd (otorkat) limma ihop bräder från stockens yttre delar till balkar. Balkarna levererades limmade och hyvlade till universitet där en böjelasticitetsmodul först bestämdes för varje enskild balk. Därefter monterades balkarna ihop till ett fullskaligt bjälklag som provades med olika försöksuppställningar/lastfall varvid deformationen mättes upp. Dessa deformationer blir underlag för att bestämma bjälklagets styvhet.</p><p>Böjstyvheten i primärriktningen uppgår till 17,55 x 1012 Nmm2/m enligt beräkningar baserade på laborativa resultat. Böjstyvheten i sekundärriktningen uppgår till 4,5 % av primärriktningens böjstyvhet, dvs. 0,79 x 1012 Nmm2/m. Sammanfattningsvis kan man säga att böjstyvheten är hög i båda riktningar i jämförelse med vanliga träbjälklag.</p> / <p>In Sweden it becomes more and more common with wood buildings higher than two floors. This along with a modern architecture that gives big open plan solutions sets high requirements on the floor systems in wood buildings. The complexes of problems with long spans for floor systems in wood are to match the requirements for elasticity and deformation. These requirements must be met in order to ensure functions of other construction components, and not be unpleasant for people to walk on with respect to vibrations.</p><p>A wooden floor system consisting of green glued side wood sections has been developed. The floor system is made with I-profiled beams in the primary direction and rectangular cross-sections in the secondary direction. This diploma work is based on that through elaborative testing and numeric calculations to decide the stiffness properties for each individual green glued side wood section and for the floor system.</p><p>The glued side wood sections are included in a project at Växjö University, which is financed by the KK-foundation. The sections were delivered glued and planed to the university where the stiffness properties were first determinded for each individual section. Then, the sections were assembled to one fully sized floor system that was exposed to different experiments as the deformation was measured. These deformations were later used in order to decide the stiffness of the floor system.</p><p>The stiffness in the primary direction was prescribed to 17,55 x 1012 Nmm2/m after calculations using results from the tests. The stiffness in the secondary direction amounts to 4,5% of the primary directions stiffness, i e. 0,79 x 1012 Nmm2/m. To sum up, one can say that the stiffness is high in both directions compared to regular wooden floor systems.</p>

<p>I samband med att intresset för att bygga högre trähus har ökat så krävs nya lösningar för att t.ex. kunna möta efterfrågan på stora öppna ytor och långa spännvidder. Träbjälklag med lång spännvidd har dock oftast svårigheter med att klara kraven på svikt och vibrationer. Ett nyutvecklat förslag på träbjälklag som förmodas klara dessa krav bättre än traditionella träbjälklag har varit utgångspunkten för detta examensarbete där syftet har varit att undersöka bjälklagets styvhet. Detta gjordes laborativt genom att bygga och testa en prototyp av det föreslagna bjälklaget och genom att en numerisk modell baserad på finita element metoden togs fram och användes för att studera hur olika parametrar påverkar bjälklagets styvhetsegenskaper.</p><p>Bjälklagets design bygger på fackverksprincipen i primärriktningen och på balkverkan i sekundärriktningen. De ingående komponenterna har kommit prefabricerade till Växjö universitet där de har monterats ihop till ett fullskaligt bjälklagselement. Elementet har sedan utsatts för ett antal belastningsfall där nedböjningarna uppmätts vilka sedan givit underlag för att få värden på bjälklagets effektiva styvhetsegenskaper.</p><p>Både de laborativa och de simulerade resultaten visar på en hög böjstyvhet i primärriktningen d.v.s. 18,9•106 Nm2/m [EI/b] respektive 18,6•106 Nm2/m [EI/b]. Även böjstyvheten i sekundärriktningen är hög d.v.s. motsvarar 21,2 % respektive 17,1 % av styvheten i primärriktningen.</p><p>I beräkningsmodellen har det dessutom undersökts hur ett övre lager av spånskivor inverkar på bjälklagets styvhet.</p> / <p>The interest for building higher and larger wooden houses has increased in Sweden during the last decade resulting in higher requirements on the technical performance of such structures in order to met demands on large open surfaces and large spans of floors. Wooden floor systems with large spans often have difficulties, however, to meet the vibration requirements. A novel floor system, likely to handle the vibration requirements better than traditional wooden floor systems, is the basis for this master thesis. The purpose is to examine the stiffness of the floor by building and testing a prototype and by producing a numerical model based on the finite element method.</p><p>In the longitudinal, main load-bearing direction the floor system works as a truss with flanges of longitudinal oriented timber members and web diagonals of transversely oriented members. In the transverse direction the web diagonals work as beams. The components were prefabricated elsewhere and assembled at Växjö University into a prototype. The prototype was then exposed to a number of different load cases. Deflections were measured and stiffness properties of the floor were derived. In addition to the experimental analysis the numerical model was used to calculate deflections when subjected to different load cases and for evaluating the principal stiffness properties of the floor.</p><p>Both the experimental and the calculated results using the numerical model show high bending stiffness in the longitudinal direction, EI/b = 18,9•106 Nm2/m and 18,6•106 Nm2/m respectively. Also the bending stiffness in the transversal direction is high and equivalent to 21,2 % or 17,1 % (testing and simulation respectively) of the bending stiffness in the longitudinal direction. Using numerical analysis, also the effect on the stiffness of adding an upper layer of a 22 mm particleboard was examined.</p>