Today high-rise timber buildings are more popular than ever and designers all over the world have discovered the beneficial material properties of timber. In the middle of the 1990’s cross-laminated timber (CLT), was developed in Austria. CLT consists of laminated timber panels that are glued together to form a strong and flexible timber element. In recent years CLT has been on the rise and today it is regarded as a good alternative to concrete and steel in the design of particularly tall buildings. Compared to concrete and steel, timber has lower mass and stiffness. A high-rise building made out of timber is therefore more sensitive to vibration. The vibration of the building can cause the occupants discomfort and it is thus important to thoroughly analyze the building’s dynamic response to external excitation. The standard ISO 10137 provides guidelines for the assesment of habitability of buildings with respect to wind-induced vibration. The comfort criteria herein is based on the first natural frequency and the acceleration of the building, along with human perception of vibration. The aim of this thesis is to identify the important structural properties affecting a dynamic analysis of a high-rise timber building. An important consequence of this study is hopefully a better understanding of the interactions between the structural properties in question. To investigate these properties and any potential interactions a so-called factorial experiment is performed. A factorial experiment is an experiment where all factors are varied together, instead of one at a time, which makes it possible to study the effects of the factors as well as any interactions between these. The factors are varied between two levels, that is, a low level and a high level. The design of a factorial experiment includes all combinations of the levels of the factors. The experiment is performed using the software FEM-Design, which is a modeling software for finite element analysis. A fictitious building is modelled using CLT as the structural system. The modeling and the subsequent dynamic analysis is repeated according to the design of the factorial experiment. The experiment is further analyzed using statistical methods and validated according to ISO 10137 in order to study performance and patterns between the different models. The statistical analysis of the experiment shows that the height of the building, the thickness of the walls and the addition of mass are important in a dynamic analysis. It also shows that interaction is present between the height of the building and the thickness of the walls as well as between the height of the building and the addition of mass. Most of the models of the building does not satisfy the comfort criteria according to ISO 10137. However, it still shows patterns that provides useful information about the dynamic properties of the building. Lastly, based on the natural frequency of the building this study recognizes the stiffness as more relevant than the mass for a building with CLT as the structural system and with up to 16 floors in height. / Idag är höga trähus mer populära än någonsin och konstruktörer runtom i världen har upptäckt de fördelaktiga materialegenskaperna hos trä. I mitten på 1990-talet utvecklades korslimmat trä (KL-trä) i Österrike. KL-trä består av hyvlade brädor som limmas ihop för att bilda en lätt och stark träskiva. På senare år har KL-trä varit på uppgång och idag anses materialet vara ett bra alternativ till betong och stål i framför allt höga byggnader. Jämfört med betong och stål har trä både lägre massa och styvhet. En hög träbyggnad är därför mer känslig för vibrationer. En vibrerande byggnad kan leda till obehag för de boende och det är därför viktigt att analysera byggnadens dynamiska respons då den utsätts för yttre belastning. Standarden ISO 10137 ger riktlinjer för att kunna utvärdera komfortkravet för byggnader med avseende på människors känslighet för vibrationer orsakade av vind. Komfortkravet i fråga jämför byggnadens första naturliga egenfrekvens med dess acceleration. Syftet med detta examensarbete är att identifiera de viktiga egenskaperna i en dynamisk analys av en hög träbyggnad. Förhoppningsvis leder det här examensarbetet till en ökad förståelse av samspelseffekterna mellan dessa egenskaper. För att undersöka dessa egenskaper och eventuella samspelseffekter genomförs ett så kallat faktorförsök. Ett faktorförsök är ett försök där alla faktorer varieras tillsammans, istället för en och en, vilket gör det möjligt att studera effekterna av faktorerna samt eventuella samspelseffekter. Faktorerna varieras mellan två nivåer: en låg nivå och en hög nivå. Ett faktorförsök använder sig av samtliga kombinationer av faktorernas nivåer. Försöket utförs med hjälp av programmet FEM-Design, vilket är ett modelleringsverktyg för FE-analys. En fiktiv byggnad modelleras med CLT som stomsystem och en dynamisk analys görs. Försöket analyseras ytterligare med hjälp av statistiska metoder och valideras enligt ISO 10137. Dessa steg upprepas enligt faktorförsöket. Den statistiska analysen av försöket visar att höjden på byggnaden, tjockleken på väggarna samt en ökad massa är viktiga i en dynamisk analys. Den visar också på en samspelseffekt mellan höjden på byggnaden och tjockleken på väggarna, samt mellan höjden på byggnaden och en ökad massa. Merparten av modellerna av byggnaden uppfyller inte komfortkravet enligt ISO 10137. Däremot går det att urskönja mönster som bidrar med viktig information om byggnadens dynamiska egenskaper. Avslutningsvis, baserat på byggnadens naturliga egenfrekvens framhåller den här studien byggnadens styvhet framför dess massa då byggnaden i fråga stabiliseras med KL-trä och har upp till 16 våningar.

Syfte:  Produktionsvolymen av KL-trä har de senaste åren ökat i Sverige, vilket ligger till grund för ett ökat kunskapsbehov hos entreprenörer. Ett svenskt entreprenadföretag genomför våren 2021 sitt första projekt med KL-trästomme. Studiens mål är därför att identifiera nyckelfaktorer och förbättringsmöjligheter för ett entreprenadföretags första monteringsprocess i KL-trä. Genom det ska studien bidra till ökade kunskaper för framtida projekt i KL-trä. Metod: Studien är en fallstudie med litteraturstudier, intervjuer och observationer av ett referensprojekt. Litteraturstudier av befintlig forskning ger en förklaringsansats för erhållen empiri från intervjuer och observationer. Erhållen empiri analyseras tematiskt utifrån förklaringsansatsen och studiens frågeställningar. Resultat:  Studien visar främst på sju nyckelfaktorer och förbättringsmöjligheter vilka av studien anses relevanta att beakta vid en monteringsprocess i KL-trä. Dessa punkter är platstillverkade innerväggar, erfarenhetsåterföring, infästning, monteringsledare, personal, projektering och väderskydd. Konsekvenser:  Med hjälp av genomförd studie ska entreprenadföretag vilka genomför sina första totalentreprenader med KL-trästomme kunna ta lärdom från referensprojektets monteringsprocess. Studiens mål är att erhållna erfarenheter ska ge företag bättre förutsättningar inför framtida projekt i KL-trä. Vidare rekommenderas fler studier inom ämnet för ökade kunskaper för entreprenörer kring monteringsprocessen i KL-trä. Begränsningar:  Slutsatser och resultat rör främst totalentreprenörer vid byggnation av KL-trästomme liknande studiens referensprojekt. Eftersom studien endast rör ett referensprojekt med åtta respondenter anses resultatet inte generaliserbart. I syfte att åstadkomma ett generaliserbart resultat bör fler liknande studier i samarbete med andra företag genomföras. / Purpose:  Sweden’s production of cross laminated timber (CLT) has increased over the recent years which creates a demand of knowledge for contractors. A Swedish contactor implement their first project with a CLT-frame the spring of 2021. This study strives to identify key factors and improvements for a contractors first mounting process with CLT. Through this strives the study to contribute to increased knowledge for future projects with CLT. Method:  The study is a case-study with interviews and observations of a reference project. Document studies of existing science provides an explanatory approach for collected empirical data from interviews and observations. Collected empirical data is thematical analyzed based on the explanatory approach and the studies issues. Findings:  This study concludes mainly seven key factors and improvements who is considered relevant when implementing a mounting process with CLT. These findings are on-site manufactured indoor walls, experience feedback, fastener, mounting conductor, staff, design, and weather protection. Implications:  With this study, contractors who implement their first design and& build contracts with a CLT-frame could learn from the mounting process of the reference project. The aim of this study is that gained experiences provides contractors better prerequisites before future CLT-projects. Complementary studies regarding the subject are recommended for contractors increased knowledge of the mounting process with CLT. Limitations:  Conclusions and results from this study mainly concerns design and& build contractors mounting a CLT-frame similar with the reference project. Since the study solely concern one reference project with eight respondents, the result is not considered generalizable. To gain a generalizable result, more studies similar with this and in corporation with other companies could be done.

Korrslimmat trä (KL-trä) är ett byggnadsmaterial som har ökat i popularitet och användning markant inom byggbranschen de senaste åren. Vid dimensionering av trähus är en av de mest komplicerade delarna att dimensionera förbanden. I stommen utgör förbanden en viktig del eftersom de håller ihop byggnaden. Därför är det viktigt att konstruktörer kan utföra säkra och ekonomiska dimensioneringar. Det saknas idag tydliga och pedagogiska guider med dimensioneringsexempel, vilka konstruktörer kan utgå från vid dimensionering av förband i KL-träkonstruktioner. Genom att granska de mest aktuella KL-trähandböckerna, jämföra dem med varandra och plocka ut de bästa delarna från varje handbok, har en sådan guide tagits fram i detta arbete med kompletterande dimensioneringsexempel. Guiden är tänkt att verka som stöd vid dimensionering av förband i KL-träkonstruktioner och förhoppningarna är att den i framtiden kan verka som underlag för framtagandet av en handbok med samlingar av stödjande beräkningsexempel. / Cross-laminated timber (CLT) is a rather new construction material that has increased its popularity and usage significantly within the building industry in the past years. In timber buildings, the connections are one of the most challenging parts to design. Thus, there are high demands put on structural engineers to make a safe and economic design. Today structural engineers have no specific and clear guideline that they can use as help for design of connections in CLT-buildings. By reviewing the most common CLT-handbooks, comparing them with each other, and picking out the best parts from each of the handbooks, a new guideline for design of connections in CLT-structures was developed in this thesis with complementary design examples. The guidelines main purpose is to act as help for the structural engineer when designing connections in CLT-structures. It is indented that the guideline acts as basis for the development of a future CLT-handbook with a collection of supporting calculation examples.

Purpose: This work is based on the problem with the product cross-laminated timber and its properties in the event of fire. The reason for the problem is the glue used in the product and the lack of requirements for adhesion at high temperatures. Due to this, there is a risk of delamination in the event of a fire, i.e. that the wooden slats that constitute the largest component in the CLT wood fall off during the course of the fire and contribute to extra energy. Method: The work is built up of two different methods, first a literature study and then an experiment. The literature study focuses on the National Board of Housing, Building and Planning's building regulations, the production of cross-laminated timber and what happens in the event of a fire. The experiment was carried out at Fågelbacken in Västerås, where help from the rescue service was available. The informative part of the report begins with a subject reference framework where the first part consists of information about the National Board of Housing, Building and Planning's requirements and ordinances that are based on the Planning and Building Act and the Planning and Building Ordinance. This study describes the experiment, everything from the application of the fire protection treatment to the design of the fire test. The materials included in the fire test are described and any certifications they hold are mentioned. The results section presents the results of the literature study and the fire test. Results: The four pieces of wood showed different results after fire, as three out of four showed cracks between the slats on the fire-affected surface. No piece of wood delaminated or had loose slats, however, the cracks are interpreted as meaning that the glue did not withstand the temperature that the fire generated, and melted. The depths of the carbon layer, on the other hand, were significantly protected by the fire protection treatment as there was a maximum difference of 7 mm between one of the fire protection-treated pieces of wood and the untreated piece of wood. The burning time of the fuel pool varied. The course of fire for the pieces that were treated with fire protection was strong with large flames and large, black smoke pillars. Conclusion: The conclusion of the thesis is that the fire protection treatment has a good effect on the depth of the carbon layer, which delays the risk of delamination. The fire protection treatment also has a good effect on the adhesive in some of the cases when no or few cracks between the slats were seen.

Träbyggandet har ökat drastiskt sedan år 1994 då den Europeiska unionen (EU) införskaffade ett byggproduktdirektiv, idag numera ersatt med byggproduktförordningen CPR, Construction Products Regulation. Från att träbyggandet tidigare främst inkluderat bostadsbyggande kan nu även föreskrivna funktioner godkännas för högre byggnader. Trämaterialets förmåga att binda koldioxid och utveckling av korslimmat trä, förkortat KL-trä, är två bidragande faktorer till att trä idag är ett uppmärksammat byggmaterial. Mer användning av trä i höga byggnader kan dock, på grund av dess låga vikt och styvhet, medföra känsligheter mot dynamisk vindpåverkan vilket kan vara en avgörande faktor vid dimensionering. Förhöjda accelerationsnivåer är en konsekvens av de dynamiska lasterna vilket som påföljd kan ha en negativ effekt på brukarna av byggnaden. I följande examensarbete studeras denna problematik för en standardiserad byggnad. Syftet med examensarbete är att undersöka hur implementering och användning av trä i en hög byggnad påverkar byggnadens dynamiska respons och koldioxidutsläpp. Studien fokuserar på att undersöka hur accelerationsnivåerna ser ut vid användning av konstruktionssystem som är helt eller delvis av trä samt vilket förändrat klimatavtryck detta medför jämfört med en standardiserad betongbyggnad. I första delen av fallstudien studeras accelerationsnivåerna för olika alternativa konstruktionssystem där majoriteten av stabiliseringen nyttjas genom stabiliserande skivor internt och externt i byggnaden. I fallstudiens andra del används resultaten från första delen för att iterativt skapa en modell med lägst möjliga koldioxidavtryck och som samtidigt uppfyller acceptabla accelerationsnivåer enligt ISO 10137. De studerade strukturerna modelleras upp i Finita Element programvaran FEM-Design 20 utifrån en framtagen grundmodell baserad på tidigare litteraturstudie. I programvaran utförs en modalanalys för att erhålla egenfrekvenser och svängningsmoder för de studerade strukturerna. Med dessa ingångsvärden beräknas accelerationsnivåerna för samtliga strukturer enligt riktlinjer i EKS11 och SS-EN 1991-1-4 samt jämförs med acceptabla accelerationsnivåer i ISO 10137. Med erhållna resultat används en iterativ process för att ta fram en struktur med minsta möjliga koldioxidavtryck. Klimatavtrycket jämförs med den standardiserade betongbyggnaden genom att beräkna och jämföra mängden koldioxidekvivalenter.  Resultatet visar att det är mest fördelaktigt att nyttja intern stabilisering för att erhålla högre egenfrekvenser och lägre accelerationsnivåer. Strukturer som nyttjar extern stabilisering visar förhöjda accelerationsnivåer med   jämfört med intern stabilisering. Dock visar användning av intern stabilisering att det är större sannolikhet att erhålla roterande svängningar som första svängningsmod, detta innebär att de stabiliserande väggarna bör adderas till strukturen med försiktighet. Användning av kombinerad intern- och extern stabilisering visar ingen påtaglig fördel, dock visar resultatet att sammanhängande skivor som bildar en stabiliserande kärna bidrar till en markant ökning i byggnadens styvhet. Den modell som tagits fram med minst klimatavtryck har ett pelar-balksystem i limträ med KL-träskivor i bjälklag och som stabilisering i byggnadens centrala delar. Beräkning av byggnadernas koldioxidavtryck visar en reduktion på  , störst reduktion fås för bjälklagen. / Since year 1994, timber construction has increased dramatically due to that the European Union (EU) acquired a construction product directive, later replaced by the Construction Products Regulation (CPR). Timber construction has previously mainly included housing construction but is nowadays also used for high-rise buildings, this due to that the prescribed properties now can be approved for taller buildings. Two contributing factors to making timber a popular building material is its ability to bind carbon dioxide and the development of cross-laminated timber. On the other hand, using more timber in high-rise buildings can lead to sensitivities to dynamic wind loading due to its low weight and stiffness. This can be a decisive factor during design. Increased acceleration levels are a consequence of the dynamic loading which can have a negative effect on the users of the building. In following thesis this problem is studied for a standardized building. The purpose of the thesis is to investigate how implementation and the use of timber in high-rise buildings affects the building’s dynamic response and carbon dioxide emissions. The main focus is to study how the acceleration levels vary when using construction systems entirely or partly of timber and what carbon footprint this entails, compared to a standardized concrete building. In the first part of the case study, the acceleration levels for different construction systems are studied, where the majority of the stabilization is used internally and externally in the building. In the second part of the case study, the results from the first part are used to iteratively produce a model that have the lowest possible carbon footprint, as well as acceptable requirements regarding acceleration levels is achieved according to ISO 10137. The studied structures are modeled in the Finite Element software FEM-Design 20 based on a base model from a literature study. A modal analysis is performed in the software to obtain natural frequencies and mode shapes for the studied structures. With these input values, the acceleration levels can be calculated according to the guidelines in EKS 11 and SS-EN 1991-1-4, and then compared with acceptable acceleration levels in ISO 10137. With the results obtained, an iterative process is used to make a model with lowest possible carbon footprint. Lastly, the carbon footprint is compared with the standardized concrete building by calculating and comparing the amount of carbon dioxide equivalents.  The results show that it is most beneficial to use internal stabilization in order to obtain higher natural frequencies and lower acceleration levels. Structures using external stabilization show increased acceleration levels by   compared to internal stabilization. However, the use of internal stabilization shows that rotational mode shapes are more likely to be obtained as the first mode shape, this means that the stabilizing walls should be added to the structure with caution. The use of a combination of both internal and external stabilization shows no significant improvements. However, the results show that continuous walls forming a central core contributes to a significant increased stiffness for the structure, compared to separately placed walls. The final model with the lowest possible carbon footprint has a column-beam system in glulam with cross-laminated timber in the floors, and as stabilization in the central parts of the building (core). Calculation of the building’s carbon footprint shows a reduction of  , the largest reduction is achieved in the floors.

The background to the study is the construction industry's global environmental impact. In this study, it is investigated whether CLT (cross laminated timber) and sheep wool insulation is a building technology alternative in an exterior wall based on today’s building standards. To find out if CLT and sheep wool insulation are an alternative for an external wall construction, a literature study and hand calculations were carried out. The literature study summarizes regulations from Boverket BFS 2020:4 regarding moisture, fire, energy and sound requirements. In order to assess how an external wall made of CLT and sheep wool insulation works, three different external wall constructions were developed. Hand calculations were used to determine the heat transfer coefficient and relative vapor of the wall proposals. The results from the calculations show that all wall proposals work with regard to moisture and thermal comfort. Both sheep wool and CLT have a high specific heat capacity, but the volumetric heat capacity and the location of the material determines whether it affects the indoor environment. The study shows that the fire properties of sheep wool mean that the placement of the sheep wool insulation is decisive for whether the wall will be fireproof or not. Calculations of penetration depth in case of fire for CLT show that CLT is a suitable material from a fire point of view. The design flexibility of CLT means that the construction can be adapted so that the sound insulation requirements are met for buildings with special requirements. 54% of the sheep wool produced in Sweden is discarded, according to calculations, the discarded sheep wool can insulate external walls for approx. 11% of the detached houses produced annually. A study was conducted on whether wool can cause allergies, the information does not indicate that sheep wool insulation can cause allergies. The study concludes that combining sheep wool insulation with CLT is possible however the use of CLT is more justified in a multi-storey house than a single-family house. / Bakgrunden till studien är byggbranschens globala miljöpåverkan. I den här studien utreds det om KL-trä (korslimmat trä) och fårullsisolering är ett byggnadstekniskt alternativ i en yttervägg utifrån dagens byggnadsstandard. För att ta reda på om KL-trä och fårullsisolering är ett alternativ för en ytterväggskonstruktion genomfördes en litteraturstudie och handberäkningar. Litteraturstudien sammanfattar föreskrifter från Boverkets byggregler BFS 2020:4 gällande fukt-, brand-, energi- och ljudkrav. För att bedöma hur en yttervägg uppbyggd av KL-trä och fårullsisolering fungerar togs tre olika ytterväggskonstruktioner fram. Med handberäkningar bestämdes väggförslagens värmegenomgångskoefficient och relativa ånghalt. Resultatet från beräkningarna visar att samtliga väggförslag fungerar med avseende på fukt och termisk komfort. Både fårull och KL-trä har hög specifik värmekapacitet men materialets volymetriska värmekapacitet och placering avgör om den påverkar inomhusmiljön. Studien visar att fårullens brandegenskaper gör att placeringen av fårullsisoleringen är avgörande för om väggen blir brandsäker eller inte. Beräkningar av inträngningsdjup vid brand för KL-trä visar att KL-trä är ett lämpligt material ur brandsynpunkt. Designflexibliteten hos KL-trä gör att konstruktionen kan anpassas så att ljudisoleringskraven uppnås för byggnader med särskilda krav. 54% av den i Sverige producerade fårullen kasseras, enligt beräkningar kan den kasserade fårullen isolera ytterväggar i ca. 11% av småhusen som produceras årligen. Det gjordes en undersökning om ull kan framkalla allergi, informationen tyder inte på att fårullsisolering kan orsaka allergi.  Studien kommer fram till att kombinera fårullsisolering med KL-trä är möjligt och att användande av KL-trä är mer motiverat i ett flervåningshus än ett småhus.

I Sverige finns en lång tradition att byggande med materialet trä men det är främst av småhus som byggts. Flerbostadshusmarknaden har länge dominerats av materialen betong och stål men med dagens syn på hållbart byggande har byggnationen av trä blivit allt mer eftertraktat. Men det finns fortfarande en del utmaningar med att bygga höga hus i trä. Med ökade antal våningar så ökar lasterna och ett problem vid byggande av höga hus med träregelstomme är stämpeltrycket på syllen. Vid för hög belastning på syllen deformeras denna vilket kan inverka på stommens stabilitet och bärförmåga. Syftet med detta examensarbete är att undersöka om en syll av korslimmat trä kan förbättra förutsättningarna för att bygga höghus med träregelstomme. I arbetet jämförs stämpeltrycket för två olika varianter av syllar med KL-trä samt med en traditionell syll. Dimensionen på syllarna är 120 x 45 mm och virkesklass C24. Idén är att utnyttja KL-träets korsande fiberriktningar för att uppnå en högre tryckhållfasthet. Vid genomförda experimentella försök mäts tryckkraft, förskjutning och töjningar av syllarna som belastades av en hydraulisk press och analyserade med hjälp av ett beröringsfritt mätsystem. Tre olika beräkningsmodeller för syll av KL-trä är framtagna och jämförs med resultatet från experimentet. Resultatet visar på att en syll av KL-trä har en betydligt högre tryckhållfasthet än en traditionell syll. Detta ger goda förutsättningar för att bygga höga hus med träregelstomme. / In Sweden, there is a long tradition of building timber structures mainly for the small-house market. The multi-dwelling housing market has for long been dominated by building materials such as concrete and steel, but with today's preferences of sustainable construction materials, wood has become increasingly sought after. But there are still some challenges in building tall houses in wood. With increased number of floors, the loads increase and a problem when building high-rise buildings with wooden stud and rails system is the compression perpendicular to the grain in the bottom rail. When the bottom rail is loaded deformation occurs, which can affect the stability and bearing capacity of the structure. The aim with this bachelor thesis is to investigate whether a cross-laminated timber rail can improve the preconditions for building tall buildings with by use of timber frame. Compression perpendicular to two different CLT rails will be compared to a traditional one. The dimensions of the bottom rails are 120 x 45 mm and strength class C24. The idea is to utilize the CLT intersecting fiber directions to achieve a higher compressive strength. In the experiment, compressive force, displacement and elongation of the bottom rails are measured by means of a hydraulic press and a contact-free camera based measuring system. Three different calculation models for the CLT sills have been developed and compared with the results of the experiment. The result shows that a CLT rail has two to three times higher compressive strength compared to a traditional rail. This suggests a solution to the challenge with high compressive stresses in the rail.

På senare tid har intresset för och viljan att bygga flerbostadshus i trä ökat och medfört en trend att bygga allt högre hus med stomme av trä. En aktör är Lindbäcks Bygg som bygger flerbostadshusi trä med volymelement och lätt regelstomme. Idag begränsas dock möjligt antal våningar med regelstomme till 6 – 8 våningar. Ett relativt nytt material inom träbyggnadstekniken är korslimmat trä (KL-trä) vars användning gjort det möjligt att bygga högre byggnader i trä. Examensarbetets syfte är att studera olika lösningar för hur Lindbäcks regelstomme kan förstärkas med KL-trä, vilket kan göra det möjligt att bygga allt högre flerbostadshus i trä. Samt att jämföra denna lösning med den idag använda regelstommen utan KL-trä. Studien har avgränsats till att enbart behandla ytterväggar. För att uppskatta rimliga laster på ytterväggar i en flervåningsbyggnad togs en principbyggnad (ihopsatt av ett antal volymelement) fram. I beräkningar tillämpades ett antal olika ytterväggstyper, en med den idag användaregelstommen (referensvägg) samt fem med regelstomme i kombination med KL-skivor i olika tjocklekar. För principbyggnaden kontrollerades genom beräkningar hur högt det är möjligt att bygga vid tillämpning av vardera ytterväggstyp. De olika ytterväggstyperna med KL-trä jämfördes även med referensytterväggen utifrån U-värde samt kostnad. Idag används KL-trä ibland av Lindbäcks och då som stabiliserande väggar. I deras fabriker tillämpas en lösning där KL-träskivorna fälls in mellan syll och hammarband tillsammans med reglarna. Beräkningar har visat att det, för principbyggnaden, med denna lösning är möjligt att bygga maximalt 2 våningar högre jämfört med referensytterväggen, detta för den bästa av ytterväggstypernaförstärkta med KL-trä. Det som begränsar ett högre antal våningar är trycket vinkelrätt fiberriktningen på syllen under KL-skivorna. Beräkningar visar att det finns en potential att med regelstomme förstärkt med KL-trä kunna bygga ännu högre om en annan lösning används där KL-träskivorna placeras på utsidan av syll, hammarband och reglar istället för infälld mellan syll och hammarband. Med denna lösning undviks tryck vinkelrätt fiberriktningen på syll under KL-skivor och KL-skivans kapacitet kan utnyttjas effektivare då normalkraftskapaciteten för själva skivan blir den begränsande faktorn för hur högt det går att bygga. Enligt beräkningar är det, för principbyggnaden, med denna lösning möjligt att bygga uppemot 8 våningar högre än med referensytterväggen. När KL-trä används i stommen ökar energiförlusterna genom väggen, dvs. U-värdet ökar, då reglar med mellanliggande isolering ersätts av KL-trä med sämre värmeledningsförmåga. Enligt beräkningar uppskattas U-värdet öka jmf. med för referensyttervägg, detta med ca. 20 – 40 % beroende på ytterväggstyp. Ökningen kan dock begränsas till ca. 0,4 – 14 % genom införande av ett 45 mm installationsskikt med isolering på väggens insida. Även kostnaden för ytterväggstyper med regelstomme förstärkt med KL-trä uppskattas öka jmf. med uppskattad kostnad för referensyttervägg. Detta med uppskattningsvis 40 – 50 %, vilket till huvudsak är en följd av ökad materialkostnad för KL-skivor som delvis ersätter reglar med mellanliggande isolering. / Today there is an increased interest in building taller buildings with timber. Lindbäcks Bygg is one of companies that uses modular construction with light timber stud frames. However, a problem with light timber frames is that the building height is limited to roughly 6 - 8 stories. A relatively new product in timber engineering is cross laminated timber (CLT) and the use of this product have made it possible to build taller timber buildings. The purpose of this study is to investigate different solutions for how Lindbäcks can strengthen their stud frames by using CLT and thereby build taller buildings. The difference with respect to U-value and cost between the walls strengthened width CLT and the typical stud frame wall, that is used today, is also studied. The study has been limited to exterior walls only. A multi-storey building consisting of several modules/volume elements has been used to estimate reasonable loads on the exterior walls. Different wall types, one with the ordinary stud frame (the reference wall) and five types of stud walls strengthened with different thicknesses of CLT, have been investigated. The maximal number of storeys that can be build, the U-value and the cost were determined by calculations for each of the studied wall types and were compared with the results for the reference wall. Today, Lindbäcks Bygg sometimes uses CLT for stabilizing walls. In their factories, they use a solution in which the CLT-plate is placed between the top and bottom plate together with the studs. According to the calculations it is, with this solution, possible to build up to 2 storeys higher then with the reference wall. The limiting factor for how high it is possible to build, is compression perpendicular to the grain on the bottom plate underneath the CLT-plate. If a solution where the CLT-plate is placed on the outside of the frame (consisting of studs, top and bottom plate) is used instead of between the top and bottom plate does the calculations show that a higher number of storeys is possible. With this solution, the compression perpendicular to the grain underneath the CLT-plate is avoided and the limiting factor is instead the compression strength of the CLT-plate. This means that the CLT can be used more efficiently. Calculations show that it is possible to build up to 8 storeys higher with this solution compared to what is possible with the reference wall. With CLT increases the energy losses through the wall, i.e. increased U-value, since studs with insulation in between is partially replaced with CLT that has worse thermal conductivity. According to the calculations, the U-value is 20 – 40 % higher (depending on the wall type) compared to the reference wall. The increase in U-value can be limited to 0.4 – 14 % by adding an extra layer with 45 mm insulation on the inside of the CLT-plate. The cost for the wall types strengthened with CLT is also higher compared to the estimated cost for the reference wall. The main reason for this is increased cost of materials since the studs with insulation in between is partially replaced with the more expensive CLT, which is an engineered wood product. The increase in cost is estimated to roughly 40 – 50 % of the cost for the reference wall.

Det byggs i trä i Sverige som aldrig förr. Det blir alltmer populärt för varje år som går att ersätta prefabricerade element i betong samt pelare och balkar i stål med element med motsvarande funktion i antingen korslimmat trä eller limträ. Under tidsperioden 2010 till och med 2019 har andelen nyproducerade lägenheter i flerbostadshus, som byggts i trä, ökat med 122 %. Det kommer delvis som en följd att det först 1994 blev tillåtet att bygga flervåningshus i trä när funktionskrav infördes. Vid byggande i trä finns det olika sorters trämaterial att välja mellan, tre av dem är konstruktionsvirke, limträ och korslimmat trä. Konstruktionsvirke är ursågade delar av trädstammar och limträ samt korslimmat trä är sammansatta trämaterial av konstruktionsvirke i form av lameller och lim. Skillnaden mellan limträ och korslimmat trä är att lamellerna, lagren, är lagda i samma riktning i limträ och som namnet antyder, korsvis i korslimmat trä. Limträ har formen av pelare och balkar medan korslimmat trä bildar massiva skivelement. Eftersom trä är ett organiskt material kommer det vid hög temperatur att antända och förbrännas. Syftet med uppsatsen är att undersöka huruvida brandförloppet skiljer sig mellan konstruktionsvirke, limträ och korslimmat trä samt ta reda på om limmet påverkar brandförloppet eller inte i fallen med limträ och korslimmat trä. Uppsatsen är av det kvalitativa slaget, och analyserar därmed redan framtagen information snarare än tillföra egen. Informationen hämtas från intervjuer med personer med för uppsatsen relevanta kompetenser och från litteraturstudier. Eftersom alla tre i uppsatsen analyserade material består av eller är konstruktionsvirke kommer brandförloppen i stora drag vara jämförbara. Lamelleringseffekten i limträ och korslimmat trä kommer göra brandförloppen i de materialen mer gynnsamma. Den stora skillnaden i brandförlopp kommer bero på huruvida det ingående limmet i limträ och korslimmat trä delaminerar vid upphettning. Det finns flera olika sorters lim tillåtna för ändamålet, där vissa sorter delaminerar och andra inte. Uppsatsens slutsats är att materialen som tidigare nämnts i stort genomgår samma brandförlopp och att valet av lim kommer ha påverkan på brandförloppet då eventuell delaminering är ogynnsamt för konstruktionen. / In Sweden, building with wood have never been so popular as now and to exchange prefabricated elements in concrete and pillars and beams in steel with corresponding elements in either cross-laminated timber and or glued-laminated timber becomes increasingly more popular on a yearly basis. During the timeframe from 2010 through 2019 the share of newly produced flats in multi-storey buildings have risen with 122 %. In part, it can be explained by the introduction of function-based design in Sweden 1994, before that, wooden multi-storey buildings were not allowed. When building with wood, there are several wooden materials to choose from, three of which are dimensional lumber, glued-laminated timber, and cross-laminated timber. Dimensional lumber is sawed parts of logs and glued-laminated timber and cross-laminated timber are engineered wood composed by dimensional lumber in form of laminating stock and adhesives. The difference between glued-laminated timber and cross-laminated timber are that the laminating stock, the layers, are oriented the same way in glued-laminating lumber and as the name suggests, crossed, perpendicular to each other in cross-laminated timber. Glued-laminated timber is used as pillars and beams while cross-laminated timber is used as massive wooden panels. Since wood is an organic material, it will ignite and combust at high temperatures. The purpose of the thesis is to examinate whether the fire course differs in dimensional lumber, glued-laminated timber, and cross-laminated timber. The thesis is qualitative, and therefore analyses already researched information rather than providing new. The information is provided by interviews with people with relevant functions according to the thesis and from literary studies. As all three materials analysed in the thesis are composed of or are dimensional lumber the fire course will broadly be comparable, however, the in glued-laminated timber and cross-laminated timber inherent laminating effect will make these materials fire course more advantageous. The main divergence in fire course will depend on whether the in glued-laminated timber and cross-laminated timber inherent adhesive will delaminate when heated or not. There are several different types of adhesives allowed for the purpose where some types will delaminate and other will not when heated. The conclusion of the thesis is that the earlier mentioned materials broadly experience the same fire course, and that the choice of adhesive will have effect on the fire course due to eventual delamination being disadvantageous for the construction. / <p>Betyg 2021-06-04</p>

Byggbranschen i sverige har ett mål att till 2045 uppnå noll nettoutsläpp av växthusgaser. I dagsläget såbyggs det vid större byggnationer mestadels med betongstomme, vilket har en hög koldioxidutsläpp vidnyproduktion. Detta medför att miljömålen inte kommer uppnås om inte andra alternativ tillbyggnadsmaterial börjar användas i större utsträckning. Det material som är bäst alternativ till betong iflerbostadshus är KL-trä tack vare dess hållfasthet förmåga jämfört med vanligt trä. Problemet medKL-trä är att det har en så pass mycket dyrare produktionskostnad, att det fortsätter väljas betongstommari flerbostadshus. Om byggbranschen skall ha någon chans att klara kraven som ställts för år 2045 mednoll nettoutsläpp av växthusgaser så måste kostnaden för KL-trä alltså dras ner, för att dess användningska påskyndas. Syftet med denna studie är att ta fram den exakta totalkostnads skillnaden mellan enprefabricerad betongstomme och en KL-trästomme, samtidigt som byggnadsarean och struktur påstommarna är så lika som möjligt. Målet var att bevisa hur långt KL-träet har kvar till att konkurrera medbetong i flerbostadshus ekonomiskt.För att göra jämförelsen så togs en referensbyggnad fram som redan var utförd i betong, som sedandimensioneras om till KL-trä för en rättvis jämförelse. Dimensioneringen skedde genom lastsummeringgjord förhand. Dessa laster används sedan i ett beräkningsprogram för varje konstruktionsdel i Calculatissom tar fram de dimensioner som krävs för att klara hållfasthets kraven. Med ny dimensioneradträstomme, togs två materiallistor fram för de olika stommarna och jämfördes i kalkylprogrammet Bidconför en få fram en totalkostnads differens. Denna studie har fokuserat på att jämföra kostnaderna förstomme materialen för en byggnad i KL-trä och en i prefab betong. Icke bärande väggar, takkonstruktionsamt husunderbyggnad tillhör inte stommen, och kommer därmed inte att jämföras.Studien gav ett resultat som visade att det är cirka 42% dyrare att bygga med en KL-trä stomme än enprefabricerad betongstomme i ett flerbostadshus. Mellanbjälklaget är den dyrare komponenten, medansexempelvis andra delar som balkong och bärande vägg ändå visar sig vara billigare. Enligt BBR måstesärskilda ljud och brandkrav uppfyllas i lägenhetshus. För att uppnå dessa så behöver det läggas tillljudisolering i de KL-element som är lägenhetsavskiljande och brandgipsskivor i hela stommen medKL-trä. Detta leder till att KL-trä stommen generellt får en större tjocklek jämfört med betongstommenoch även lite extra kostnader att ha i åtanke, även då det bärande materialet är mindre i KL-trä stommen.Detta leder då till att lägenheternas boarea i KL-trä byggnaden blir något mindre än i betong byggnaden.Slutsatsen är att KL-trä inte är ett ekonomiskt alternativ till prefab betong enligt Bidcons databaser närdenna studien genomförts och är 42% dyrare tack vare att mellanbjälklaget har så hög kostnad. / The construction industry in Sweden has a goal of achieving zero net emissions of greenhouse gases by2045. At present, larger constructions are mostly built with a concrete frame, which has a high carbondioxide emission during new production. This means that the environmental goals will not be achievedunless other alternative building materials are being used to a greater extent. The material that is the bestalternative to concrete in apartment buildings is cross laminated timber (CLT), due to its durabilitycompared to regular timber. The problem with CLT is that it has such a much more expensive productioncost, that concrete frames continue to be chosen in apartment buildings. If the construction industry is tohave any chance of meeting the requirements set for the year 2045 with zero net emissions of greenhousegases, the cost of CLT must therefore be reduced in order for its use to be accelerated. The purpose of thisstudy is to produce the exact total cost difference between a prefabricated concrete frame and a CLTframe, while at the same time the building area and structure of the frames are as similar as possible. Thegoal was to prove how far the CLT has financially, until it can compete with concrete in apartmentbuildings.To make the comparison, a reference building was developed out of concrete, which is laterredimensioned to CLT for a fair comparison. The dimensioning was done by summarizing all loads byhand. These loads were later used for every part in the frame, in the calculation program Calculatis to getthe dimensions required for the demands on durability. With a new dimensioned wooden frame, twomaterial lists were produced for the different frames and compared in the Bidcon calculation program toobtain a total cost difference. This study has focused on comparing the costs of frame materials for abuilding in CLTand one in prefabricated concrete. Non-load-bearing walls, roof construction and groundstructure do not belong in the frame, and will therefore not be in the comparison.The study gave a result that showed that it is about 42% more expensive to build with a CLT frame than aprefabricated concrete frame in a 7 storey apartment building. The floor is the more expensivecomponent, while for example other parts such as balconies and load-bearing walls still proved to becheaper. According to BBR, special noise and fire requirements must be met in apartment buildings. Toachieve these, some sound insulation needs to be added to the CLT elements that are apartment separatorsand fire plasterboards in the entire frame with CLT. This leads to the CLT frame generally having agreater thickness compared to the concrete frame and also a few extra costs to keep in mind, even whenthe load-bearing material is smaller in the CLT frame. This leads to the living space of the apartments inthe CLT building being slightly smaller than in the concrete building. The conclusion is that CLT is not aneconomical alternative to prefabricated concrete according to Bidcon's databases when this study wascarried out and is 42% more expensive due to the fact that the intermediate floor has such a high cost.