Timber construction has increased in popularity in different countries in Europe thanks to a new material apparition and environmental stakes. In order to construct a timber structure we use different types of connections. The design of connections is complex since it is influenced by many different factors. However, the connection is the weak part of the structure and has high risk of collapse. Therefore the connection often determines the capacity of the structure.In 1975 the commission of the European Community decided to harmonize of technicalities and rules of design in the field of construction. The aim is to increase the competition between companies and simplify the trade of products and services within the European Union. The regulation for timber structures is Eurocode 5 (EC5).This study investigates how the EC5 can influence the design of a connection with a single shear plane for a steel-timber connection with nails or screws. This study is based on the comparison between the connection properties obtained using the EC5 and those recommended in a brochure from one of the large glulam manufacturers in Sweden based on the Swedish regulations.The outcome is that the new regulation has a strong impact on the design of the steel plates. The requirement in minimum spacing imposes a specific dimension and position of the fasteners. Moreover, the capacity of the connection is influenced by the distance between the fasteners parallel to the grain, which determines the effective number of fasteners involved in the connection.

Timber is widely used in the construction industry, because of its availability and good properties. The compressive strength perpendicular to grain (bearing strength) is one property of wood which is important for structural design. The bearing strength is important for the behavior of the structure in all contact points between wooden members. The calculations models for bearing strength have been a subject of discussion for many years and the different building codes in Europe has treated it differently during the years. The aim of this thesis was to compare different calculations models for bearing strength with the results of an experimental study. In this study the bearing strength for a fully supported beam loaded with a point load was studied. Two different loading lengths were studied as well as loading in a point in the middle of the beam, at the edge of the beam and at a distance of 10 mm between the edge and the loading point. The loading was made with a steel stud. Calculations were also performed according to the following standards; Eurocode 5 (EN1995-1-1:2004) before and after amendment, the German Code (DIN 1052:2004), the Italian Code (CNR-DT 206:2006) and two versions of the Swedish Code (BKR). The results showed that the results from the new version of Eurocode 5 agreed best with the experimental results. The tested results, however, were lower than the values calculated using Eurocode (and all the other codes); this might be explained by the hard loading conditions using a steel stud instead of a wood stud.

The European standard Eurocode 5, a design method for timber structures,is currently under revision. In this study the draft for a reviseddesign method for vibrations in timber floors was compared to the currentmethod. The hypothesis of the thesis was that the revised designmethod might force some changes to the present construction practiceand that these changes may carry with them increased costs for the industry.Six common floor structures used in Sweden today were identifiedand for these floors design calculations were made according to the currentand the revised design method. It was checked whether the floorspassed the criteria in the two design methods and a comparison was madefor the only criterion which could be compared between the methods, thepoint load deflection. Floor structures could pass or fail the current designmethod based on two criteria, the point load deflection and the unitimpulse velocity response. All floors passed the current design methodexcept one which had a fundamental frequency below 8 Hz, because ofthe low frequency the current design method was not applicable to thefloor structure. In the revised design method the final result is a responsefactor and based on the response factor floors are given floor performancelevels. The seven step scale for the floor performance level go from I toVII where I is excellent and VII is unacceptable. All floor structures excepttwo achieved an acceptable floor performance level according to therevised design method. The two floors which failed were floors commonlyused in single family houses, they failed for a span length commonly usedtoday. A limited parametric study was performed where it was found thatthe modal mass used had a larger impact on the floor performance levelthan the mass per square meter included. For floors with a fundamentalfrequency above 8 Hz, including a higher mass per square meter resultedin a lower, i.e. better, response factor in all cases except one. For floorswith a fundamental frequency between 4.5 and 8 Hz, a higher mass resultedin a higher, i.e. worse, response factor. The study found that notall floor structures used in Sweden today are acceptable according to therevised design method therefore changes may have to be implemented andthese changes could result in an increased cost.

No description available.

När Eurokod 5, standarden för dimensionering av träkonstruktioner, infördes i Sverige sågjordes det även en sänkning av hållfasthetsvärden för trä vid tryck vinkelrätt fibrerna.Tidigare kapacitet på 8 MPa för limträklass L40 var nu för högt, och den av SverigesTekniska Forskningsinstitut (SP) reviderade CE L40c fick en kapacitet på 2,7 MPa. Ettproblem i och med detta blev att byggnader som är konstruerade och uppförda enligtBoverkets föreskrifter inte längre kan utformas på samma sätt sedan Eurokodernasinförande. Syftet med arbetet blev därför att:• Ta reda på varför sänkningen skedde• Ta fram några räkneexempel på hur man kan åtgärda för låg kapacitet vid tryckvinkelrätt fibrernaLitteraturstudien som ligger till grund för arbetet visar på att sänkningen skedde på grund avatt Eurokodernas provmetod för bestämning av hållfastheten skiljer sig från den metod somBoverket använt. Den stora skillnaden ligger i att Eurokoderna inte utnyttjar lastspridning iträ, där lasten kan spridas från en träfiber till en annan intilliggande och på så vis öka denfaktiska kapaciteten. Det kan också nämnas att själva dimensioneringsprocessen inte har likastor betydelse som hållfasthetsklassningen.De beräkningar som gjordes i enlighet med arbetets andra syfte visar lämpligaförstärkningsåtgärder vid upplaget. De tre förstärkningsåtgärder som har undersökts är:• Stålplåt som läggs mellan pelare och balk för att på så vis utöka upplagslängd ochdärmed sprida upplagstrycket• Stålskruvar som skruvas in vid upplaget, tvärs fibrerna i balken• Trästavar som limmas in vid upplaget, tvärs fibrerna i balkenAlla beräkningar utfördes med 100 kN last, balktvärsnitt på 215x630 mm, pelartvärsnitt på215x150 mm och upplagslängd 150 mm.• Då stålplåtens bredd var 215 mm och med stålkvalitet s235 erhölls enligt beräkningaren plåttjocklek på15 mm och en plåtlängd på 270 mm för att klara avdimensionerande last.• För 6 st stålskruvar M12 4.6 och penetrationsdjup 400 mm erhölls enligt beräkningaren ny karakteristisk kapacitet på 5,6 MPa.• För 6 st trästavar av björk, 19 mm diameter och penetrationsdjup 400 mm erhöllsenligt beräkningar en ny karakteristisk kapacitet på 5,07 MPa. / When Eurocode 5, design rules for timber structures, was introduced in Sweden there wasalso a reduction in strength values for structural timber, and especially when it comes tocompression perpendicular to the grain. Earlier on, before Eurocode 5, the capacity ofScandinavian glulam L40 was 8 MPa which now was to be revised by the Technical ResearchInstitute of Sweden (SP). The new value was set to 2.7 MPa and the new revised glulam wasnamed CE L40c. A problem now arose, namely so that existing structures (which aredesigned after the old Swedish standard BKR) no longer can be designed in the same way.The purpose of this thesis was to:• Find out why the reduction in capacity for compression perpendicular to the grainoccurred• Make a few examples through calculations on how to fix this problemThe studies of literature which this thesis is based upon indicates that the reduction incapacity was due to the very nature of how the Eurocodes determines the strength classes,and how it is different from BKR. The big difference is that in the Eurocodes there is noutilization of the physical phenomenon where the loaded wood fibres distributes the load to anearby unloaded fibre. This phenomenon greatly increases the capacity at compressionperpendicular to the grain. It should be mentioned that this work also indicates that thedesign process does not have the same impact on the design of structures as the grading ofstrength classes has.According to the second purpose of this thesis, a set of calculations were made whichindicates appropriate methods of reinforcement of a wooden beam. The three methods are:• A steel plate which is placed between a column and a beam to increase the supportlength and therefore spread the support stress over a larger area of the beam• Steel screws which are screwed into the beam at the support, perpendicular to thegrain• Wooden rods which are glued in place inside the beam at the support, perpendicularto the grainAll calculations were made with a load of 100 kN, cross section of the beam is 215x630 mm,cross section of the column is 215x150 mm and support length is 150 mm.• When the width of the steel plate is 215 mm and steel grade s235 is used, the steelplate dimensions required are, according to calculations, thickness of 15 mm andlength of 270 mm.• With 6 steel screws, M12 4.6 and a penetration depth of 400 mm, a new characteristiccapacity of 5.6 MPa was obtained.• With 6 wooden rods made out of birch, 19 mm diameter and a penetration depth of400 mm, a new characteristic capacity of 5.07 MPa was obtained.

På en byggarbetsplats kan man ibland behöva sammansätta två eller flera träkomponenter till en träkomponent med rätt dimension. Det sker oftast genom spikning men det finns också möjlighet att limma ihop träkomponenter ute på en byggarbetsplats. Limning är inte alls lika förekommande på grund av de krav som ställs på limning av bärande konstruktioner och kringliggande miljö varför limning i princip endast sker i fabriksmiljö. I denna studie utförs en jämförelse mellan sammansättning av träreglar till en träpelare med avseende på hållfasthet och ekonomi. Detta jämförs dessutom med att köpa in pelare av trä med rätt dimension. I studien behandlas dessutom möjligheten att limma ute på en byggarbetsplats och hur limningen ska utföras på ett korrekt sätt. Studien har genomförts med hjälp av de standarder som finns för beräkningsregler för dimensionering av bärverk, eurokoder. Kostnadsberäkningar har genomförts för material och utförandearbete med hjälp av marknadspriser för material och enkla beräkningar för utförandearbete. En intervju har genomförts för att besvara möjligheten att limma ute på en byggarbetsplats med lim för bärande konstruktioner. I studien har beräkningar utförts för två samt tre sammansatta träreglar och jämförts med enkla pelare i liknande dimensioner. Spikad pelare har en avsevärt lägre bärförmåga än limmad pelare som är utförd korrekt. Spikad pelare har beräknats med olika avstånd mellan spikar och limmad pelare är beräknad med två olika lim. Kostnaderna för material och utförandearbete är ganska generella men är bara en liten del av de totala kostnaderna. Vart byggarbetsplatsen är placerad, vilka verktyg och material som finns på plats och vilka förutsättningar för att utföra limningen korrekt är faktorer som är avgörande för den totala kostnaden. Ett limförband är känslig och viktigast är att applicera rätt mängd och jämnt utbrett över träytorna. Vad som dessutom ska tas till hänsyn är kringliggande miljö såsom smuts, damm, temperatur och fuktighet. För att uppfylla dessa krav ute på en byggarbetsplats måste en fabriksmiljö skapas i form av väderskydd, tält, arbetsbod eller liknande.

Vi har skapat ett hjälpmedel som dimensionerar träbalk och infästningarna balksko och spikningsplåt, enligt eurokoderna. Det är programmerat i Visual-Basic och har ett enkelt användargränssnitt.

The governing set of regulations for structural engineering in Sweden used to be Boverket, BKR. However in the beginning of the 21st century a changeover to new regulations, the Eurocodes, started. The transition was completed in year 2011 when the Eurocodes became the mandatory design work policy for all countries within the European Union. The Eurocodes were implemented to simplify and remove potential barriers to trade that may exist when countries have different design rules.  Since the changeover it has been important for all construction companies to update their knowledge base and their design software. When comparing the two calculation processes they seem similar, but there are a couple of differences worth noting.  With the new regulations, engineers will find that the process when designing joints in timber structures has changed.  What used to be a fairly easy and straight forward calculation procedure has now become tedious and time consuming. The objective of this degree project is to present a product, a dimensioning tool that will help structural engineers when computing lateral load carrying joints in timber structures. The degree project is made up of two parts where the first part is the written report describing the background and theory behind load carrying computations. The second part of the project is the actual dimensioning tool which includes several worksheets in Microsoft Excel. The program treats single and double shear connections of the following: Nail joints Screw joints Steel plates (thick and thin types)  The user can edit the following parameters: Type of plate/ number of shears Strength class of timber members Member and plate size Type of fastener Diameter of fastener Length of fastener Yield moment of fastener kmod and partial factors for design load carrying capacity The dimensioning tool was created and developed in collaboration with structural engineers at the company Byggteknik AB. By request, a results documentation sheet was developed with intended use for project presentations and project reviews.

I och med att klimatfrågan blir allt viktigare ökar även intresset för miljövänligt byggande. Förbyggnader av högre karaktär är förädlade träprodukter något som syns mer av på marknaden.Element av KL-trä, korslimmat trä, är en stabil träprodukt med stora användningsområden förhela byggnaden men dessa måste på något sätt förankras i varandra. För att få en djupareförståelse om hur förband i KL-trä verkar i en skarv utvärderar detta examensarbete totalt åtta(8) stycken olika skarvtyper teoretiskt, varav några mer ingående. De mekaniska- ochekonomiska egenskaperna jämförs för att bedöma bästa kapaciteten ochanvändningsområdet för olika bjälklag.De skarvar som beaktas är bland annat plywoodskarven där en plywoodremsa läggs ned i etturfräst spår i överkant längs KL-träskivans långsida. Halvt i halvt-skarven med urfräsning tillhalva djupet i över- och underkant för att passas ihop och rakskarv med skråskruvning. IRakskarv 2D skråskruvas skruven 45° i YZ-planet, Rakskarv 3D skruvas också i 45° men där vridsäven skruven 45° i XY-planet. Skarvarna behandlas för tillämpning i bjälklag för flerbostadshus,parkeringshus och tak. Genom att testa olika teoretiska beräkningsmetoder, från Eurokod ochvidare forskning inom ämnet, kontrollera hur dessa skiljer sig emot tidigare gjorda tester. Föratt jämföra skarvarnas kapacitet har en fem (5) meter lång skarv i en mindre konstruktion med200 mm tjocka KL-träskivor använts som referens. Fästdonen har begränsats till ett fåtal därvinkeln mot virkets yta varierar. Kostnaden för tillverkning, montage och fästdon sätts emotkapaciteten för att kunna jämföra vilken skarv som är mest kostnadseffektiv, då det alltid ären viktig fråga inom projekt.Kostnaden för Rakskarv 3D är 63 % av kostnaden för en Plywoodskarv 12 mm. För att klarapåfrestningen från tvärkraften behövs cirka 18 stycken SW-D-skruvar men upp emot 95stycken ankarspikar. Resultatet blev att den mest kostnadseffektiva skarven ur tillverkningochmontageperspektiv samt behovet av smide per löpmeter är Rakskarv 3D. För skarvtypermed SW-D skruv blir ofta den horisontella skjuvkraften dimensionerande då de vertikalakrafterna är lägre och utdragsbärförmågan är hög för dubbelgängad skruv. För bjälklag ibostäder är Rakskarv 2D att rekommendera, då den är en beprövad metod som har godkapacitet och är snabb att montera. Att också vrida skruvarna 0-45° i XY-planet, Rakskarv 3D,för att möta tvärkrafterna har positiv inverkan. Även för takbjälklag är rakskarven det bättrealternativet. Vad gäller parkeringsbjälklag rekommenderas också Rakskarv 3D även om Halvti halvt har likvärdiga mekaniska egenskaper på grund av pris och c/c-avstånd.Stora skillnader mellan beräkningsmetoder och tester framkommer för både kapacitet ochstyvhet. Vid horisontell skjuvning kan detta leda till att utfallet av brottmod, som normalt blir”f” enligt tester, blir fel. Högsta horisontella styvhet enligt beräkningarna har Halvt i halvt,däremot är enligt tester Rakskarv 3D den med högst styvhet. Utifrån detta kan man ifrågasättahur säkra beräkningsmetoderna verkligen är eller om variationen i träet för stora. Bortser manifrån att Rakskarv 3D får låga värden på kapaciteten enligt beräkningar och bara tittar tillutförda tester tillsammans med vetenskapliga publikationer är den allmänt ett bra val avskarvmetod. / As the climate issue becomes more important, the interest in environmentally friendlyconstruction also increases. For buildings of higher character, refined wood products aresomething that is more common at the market. Elements of cross-laminated timber (CLT) arestable wood products with large uses for the entire building, but these must in some way beanchored in each other. To gain a deeper understanding of how joints in CLT works, this thesisis evaluating a total of eight (8) different types of joints theoretically, some of which are moredetailed. The mechanical- and economical properties are compared to assess the best capacityand area of application for different slabs.The joints that are considered include the spline joint, where a plywood strip is laid down in amilled groove at the top along the long side of the CLT slab. Half-lap joint, with cut to halfdepth at top and bottom to fit together, and butt joint with screw in shear. In Butt joint 2D,the screw is screwed 45 ° in the YZ plane, Butt joint 3D is also screwed in 45 ° but the screw isalso turned 45 ° in the XY plane. The joints are treated for application in flooring for apartmentbuildings, parking garages and roofs. By testing different theoretical methods of calculation,from Eurocode and further research in the subject, check how these differ from previous tests.To compare the capacity of the joints, a five (5) meter long joint in a smaller structure with a200 mm thick CLT slab has been used as reference. The fasteners have been limited to a fewwhere the angle to the surface of the wood varies. The cost of production, assembly andfasteners is set against the capacity to be able to compare which joint is the most costeffective,as it is always an important issue within projects.The cost of a 3D joint is 63% of the cost of a 12 mm spline joint. In order to cope with the strainfrom the transverse force, about 18 SW-D screws are needed, but up to 95 anchor nails. Theresult was that the most cost-effective joint from the manufacturing- and assemblyperspective, as well as the need for fastener per meter was Butt joint 3D. For joint types withSW-D screws, the horizontal shear force is often dimensioned as the vertical forces are lowerand the withdrawal capacity is high for double threaded screws. For slab in homes, Butt joint2D is recommended, as it is a proven method that has good capacity and is quick to assemble.Also turning the screws 0-45 ° in the XY plane, like Butt joint 3D, to meet the transverse forceshas a positive effect. Even for roof joists, the butt joint is the better option. Regarding jointsin parking garages, Butt joint 3D is also recommended even though Half-lap joint has similarmechanical characteristics due to the price and c/c- distances.Differences between calculation methods and tests appear for both capacity and stiffness.Horizontal shear can result in wrong type of failure, which normally becomes "f" according totests. The highest horizontal stiffness according to the calculations has Half-lap joint, however,according to tests Butt joint 3D is the one with the highest stiffness. Based on this, one canquestion how accurate the calculation methods really are or whether the variation in wood istoo great. Apart from the fact that Butt joint 3D receives low values of capacity according tocalculations and only looks at tests carried out together with scientific publications, it isgenerally a good choice of joint method.

The report aims to investigate norms, standards, guidelines and experience within the industry for how to design CLT (cross-laminated timber) regarding vibrations induced from humans. The following is being researched, ISO137, KL-trähandboken, Eurocode 5 and a new unpublished working draft of Eurocode 5 final working draft, Canadian CLT handbook and Cross-laminated timber structural design according to Eurocode from Austria.The conclusion is that the literature for CLT is non-existent in the current Eurocode 5 which only addresses timber floors with joists, however the new Eurocode draft suggests an update to include CLT which is similar to the norm CLT from Austria.The report contains a calculation part in which an analysis is conducted for a real project with calculations based on Eurocode 5 and the Eurocode 5 final working draft, the design tool Calculatis and FEM program RFEM. The calculations are compiled and evaluated.The calculation results show differences between the different standards. The natural frequencies are typically the same. The biggest difference is between the accelerations which is in direct relation to the modal mass, and the modal mass differs a lot between the calculations. It is understandable how Eurocode 5 final draft and RFEM calculate the modal mass, but not so for Calculatis as it doesn’t show any calculations in the technical documentation.There is a difference of the modal mass between Eurocode 5 final draft and RFEM, likely because EK5 calculate the modal mass for a rectangular floor simply supported at two or four sides. Whereas the RFEM model is not strictly rectangular nor is it simply supported everywhere, instead there are beams in some places. This suggests that caution should be regarded in calculations where floor structures have been simplified. / I denna rapport undersöks hur ett KL-träbjälklag dimensioneras med hänsyn till vibrationer. Vibrationerna som beaktas är vibrationer från steg på bjälklaget. Rapporten är uppdelad i två delar. Del 1 är en litteraturstudie av normer och standarder. Del 2 är en beräkningsdel. Beräkningarna som utförs är handberäkningar från två av normerna, en beräkning med hjälp av Calculatis samt beräkningar med FEM-programmet RFEM. Alla beräkningar jämförs med varandra för att undersöka likheter och skillnader i resultaten.Slutsatsen från litteraturstudien är att det i dagens svenska dimensioneringsstandard (Eurokod 5) saknas bestämmelser för hur KL-trä ska dimensioneras, alla regler är anpassade för träregelbjälklag. Det kommer en uppdatering på Eurokod 5 om några år, ett slutgiltigt utkast på vibrationsdelen har studerats. Utkastet har regler som är anpassade för både KL-träbjälklag och träregelbjälklag.I beräkningsdelen är resultatet att det finns både skillnader och likheter mellan de olika beräkningsmetoderna. Egenfrekvenserna är relativt lika mellan de olika beräkningsmetoderna. Störst skillnad blir det för accelerationerna. Detta eftersom modalmassorna skiljer sig mellan de olika beräkningarna och accelerationsberäkningarna bygger på modalmassan. I Eurokod 5 final draft och RFEM är det tydligt hur modalmassan beräknas medan det är svårt att förstå hur den beräknas i Calculatis.En av anledningarna till att det blir så stor skillnad mellan egenmoden mellan Eurokod 5 final draft och RFEM är för att i Eurokod 5 final draft beräknas modalmassan enbart för rektangulära bjälklag som är fritt upplagda på 2 eller 4 sidor. Medan beräkningarna i RFEM har skett på ett bjälklag som inte riktigt är rektangulärt samt att delar av bjälklaget inte är fritt upplagt utan placerat på en balk. I detta fallet blir det stor skillnad på egenmoden vid förenkling av strukturen, förenklingar av strukturen bör därför beaktas med försiktighet för beräkningar.