Svensk stålindustri strävar mot en fossilfri produktion senast 2045. Trots att stålproduktion är resurskrävande och miljöpåverkande, är målet ambitiöst. Stålindustrin stod 2019 för 12 procent av Sveriges koldioxidutsläpp. För att behålla sin närvaro i Sverige 2050 måste stålindustrin ligga i framkant med teknikutveckling och ha välutbildad personal. Stål är helt återvinningsbart, vilket minskar miljöpåverkan och resursförbrukning. Det är en betydande fördel för en hållbar framtid för både industrin och planeten. Det här arbete fokuserar på att optimera avstyvningar i stålbalkar för att förbättra dimensioneringsprocessen för stålstommar. På Sweco används traditionella metoder för att dimensionera avstyvningar, vilket ibland leder till överdimensionering av konstruktionen. Genom att förenkla beräkningsprocessen för avstyvningar kan vi integrera detta i dimensioneringsarbetet och minska behovet av specialbeställda stålbalkar. Detta arbete har till syfte att göra en enkel beräkningsprocess för konstruktörer som arbetar med stålbyggnader. Genom att skapa ett hjälpmedel för detta kommer en optimering av stålbalkarnas avstyvningar vara möjliga och i längden bidra till minskad miljöpåverkan från stålindustrin. I detta arbete har en jämförelse av avstyvningar gjorts mellan en redan konstruerad stålbyggnad i Åre och beräknade avstyvningar som krävs för stålbalkens bärförmåga. Jämförelsen visar de skillnader som blir då en optimering av avstyvningar sker. Resultaten visar att avstyvningsberäkningar för stålbalkar kan leda till betydande skillnader. För de två undersökta fallen krävdes inga avstyvningar, vilket minskade miljöpåverkan med 12% av balkens totala koldioxidutsläpp vid tillverkningen av stålprofilen. Om samma minskning appliceras på hela byggnaden skulle det innebära en betydande förbättring av byggnadens klimatavtryck. Dock baseras detta på endast två undersökta balkar, och för att dra generella slutsatser krävs en mer omfattande utredning av hela byggnaden. Att identifiera balkar som kräver avstyvningar skulle ytterligare förbättra förståelsen för optimeringens effekt på miljöutsläpp. Den slutsats som dras av detta arbete är att genom en optimering av stålbalkarnas avstyvningar kommer det bidra till en minskad miljöpåverkan under tillverkningen av stålet. / The Swedish steel industry aims for a fossil-free production by 2045. Despite the resource-intensive and environmentally impactful nature of steel production, this goal is ambitious. In 2019, the steel industry accounted for 12% of Sweden's total carbon dioxide emissions. To maintain its presence in Sweden by 2050, the steel industry must lead in technological development and have a well-trained workforce. Steel is fully recyclable, which reduces environmental impact and resource consumption, offering a significant advantage for a sustainable future for both the industry and the planet. This project focuses on optimizing bracing in steel beams to improve the design process for steel structures. At Sweco, traditional methods are used to design bracing, sometimes leading to overdimensioning of the structure. By simplifying the calculation process for bracing, we can integrate it into the design process and reduce the need for custom-made steel beams. The aim of this project is to create a simple calculation process for engineers working with steel structures. By providing a tool for this purpose, optimization of bracing in steel beams becomes possible, ultimately contributing to a reduction in environmental impact from the steel industry. A comparison of bracing has been made between an already constructed steel building in Åre and the calculated bracing required for the load-bearing capacity of the steel beam. The comparison highlights the differences that occur when bracing is optimized.The results indicate that bracing calculations for steel beams can lead to significant differences. For the two examined cases, no bracing was required, resulting in a reduction in environmental impact of 12% of the beam's total carbon dioxide emissions during steel profile manufacturing. If the same reduction is applied to the entire building, it would represent a significant improvement in the building's carbon footprint. However, this is based on only two examined beams, and a more comprehensive investigation of the entire building is needed to draw general conclusions. Identifying beams that require bracing would further enhance understanding of the optimization's effect on environmental emissions. The conclusion drawn from this project is that by optimizing the bracing of steel beams, it will contribute to a reduced environmental impact during steel manufacturing.

En ortotrop stålfarbana har olika styvhet i brons längs- och tvärriktning vilket fås genom att svetsa avstyvningar till underkant av stålfarbanan. De längsgående avstyvningarna kan delas in i två kategorier, anpassad till avståndet mellan två tvärbalkar respektive kontinuerliga. Vid anslutningen kan avstyvningen vara svetsad runtom eller ha en ytterligare urskärning i underkant av avstyvningen. Oavsett vilken kategori som används är anslutningen mellan avstyvning och liv i tvärbalk den mest komplexa i den ortotropa stålfarbanan. Detta är på grund av att både avstyvning och tvärbalksliv ofta är påverkade av höga spänningar som orsakas av när ett fordon rör sig på stålfarbanan. Dessa spänningar kan leda till att utmattningssprickor initieras vid svetstån eller i urskärningsranden och växer in i tvärbalkslivet. Syftet med detta examensarbete har varit att undersöka i vilka fall är det lämpligt att använda en urskärning i underkant av avstyvning eller svetsad runtom ur ett utmattningshållfasthets perspektiv. En brosektion med trapetsformade avstyvningar har modellerats i programvaran Brigade/Plus där fyra urskärningar i tvärbalksliv och fyra tvärbalkshöjder har undersökts. Urskärningarna som har undersökts är tätt skuren runtom avstyvningen vilket innebär att avstyvningen är svetsad runtom, rekommenderad urskärning för järnvägsbro samt vägbro i Eurokod 1993–2 och konstant radie. Utmattningslastmodell 3 i Eurokod 1991–2 har använts och stegats över stålfarbanan för att ta fram spänningsvidder vinkelrät svetstån samt runtom urskärningsranden. För svetstån har spänningarna extrapolerats till svetstån för geometriska spänningar medan för urskärningsranden har spänningen i huvudriktningen använts. Från spänningsvidden har antal lastcykler till brott beräknats eftersom utmattningsspricka i svetstån och i urskärningsranden har olika förbandsklasser. Resultatet visade att för alla undersökta tvärbalkshöjder klarar anslutningen som är svetsad runtom flest antal lastcykler till brott. Om endast ytterligare urskärningar jämförs klarar urskärning med konstant radie fler antal lastcykler än de rekommenderade i Eurokod 1993–2.