Approximately one fifth of Sweden’s total emissions of greenhouse gases originate from the construction and real estate sector. In order to minimize the climate footprint in the construction industries, the endeavor is to use as environmentally friendly and sustainable processes and materials as possible. Thus has wooden structures had a recent upsurge where generally more buildings are constructed by wooden materials.  Glulam is often used where the requirements regarding a materials strength is high. Glulam beams are a suitable option as loadbearing constructions in framing of joists. Piercing is frequently required in framing of joists as a result of needed space for ventilation ducts and drain pipes. There is no formally accepted method in Eurocode where piercing is treated. Thus WSP has an interest in what extent piercing of glulam beams is possible.   The purpose of this study is to increase the knowledge regarding the impact that piercing has on a beams load bearing capacity. To examine the impact, three beams of different dimensions are considered where piercing is made in three different placements on the respective beams.  Firstly manual calculations are made by the standards in the Glulam handbook. The results from the method are then checked regarding bending and shear stress. The purpose of the calculations is to determine the maximum hole size and the holes impact on the load bearing capacity for each beam. The methods follows several geometric requirements presented in the Glulam handbook. Similar calculations was also made in Statcon Post&Beams. Statcon is a dimension tool for constructors. A verification of the results from the calculations made by hand was also made.  Lastly the results are presented and analysis is made. Some of the conclusions made were that both calculation methods indicated that piercing should be made as centered as possibly on the beam. The geometrical requirements are a limiting factor since the maximum hole size were restricted on 22 of the 29 beams, even though the calculations proved that bigger holes were possible.

This thesis examines the possibility of saving material by using analytical design of fire protection of glued laminated timber structures instead of the standard simplified design approach. The thesis is based on an existing store building (building class Br2 and occupancy class 2B) where Tyréns AB has determined a fire exposure specific for the store building, which is used to simulate 30 minutes of fire. The result from the simulation is then used in this thesis to evaluate the effects of said fire on a glued laminated timber structure. The analysis results in the assumption of a laterignition, since the temperature development varies from the standard fire curve used in thesimplified design approach. The thesis consists of several steps. First a glued laminated timber structure consisting of a column and beam system is designed for load bearing capacity in the ultimate and service limit state according to Eurocode. The structure is then verified for accidental actions with fire as the main action according to Eurocode using simplified design. Subsequently the same verification is carried out using the analytical design approach with the specific fire exposure. The columns are not verified since they are assumed to be exposed to direct flame impact and immediate ignition. The columns are also required to be covered with ignition retardant protection according to BBR. The result shows that no saving in material can be obtained for lower fire classes. The main reason for this is the fact that the structure design for load bearing capacity in the ultimate and service limit state is large enough to resist fire for up to 90 minutes without structural failure. For higher fire classes than R90, a potential saving in material can be achieved by using the analytical design approach. This is however deemed irrelevant, since fire classes above R30 are uncommon for these types of buildings. / I detta examensarbete undersöks möjligheten att minska materialåtgången för limträkonstruktioner genom att utföra en analytisk i stället för en förenklad brandteknisk dimensionering. Arbetet baseras på en existerande butikslokal (byggnadsklass Br2 och verksamhetsklass 2B) där Tyréns AB har tagit fram ett troligt brandförlopp i byggnaden som sedan simuleras i 30 minuter. Resultatet används i detta arbete för att utvärdera hur en limträstomme skulle påverkas vid brand i byggnaden. Analysen medför att en senare antändning för limträet kan antas, då temperaturutvecklingen ser annorlunda ut jämfört med standardbrandkurvan som används vid förenklad brandteknisk dimensionering. Arbetet består av flera steg. Först dimensioneras en limträstomme bestående av ett pelar-balksystem för butikslokalen för bärighet i brott- och bruksgränstillståndet enligt Eurokod. Sedan kontrolleras konstruktionen för ett brandlastfall med ett standardiserat brandförlopp, varpå samma kontroll utförs för balkarna enligt analytisk dimensionering med det specifika brandförloppet. Pelarna kontrolleras inte enligt det specifika brandförloppet eftersom dessa antas utsättas för direkt flampåverkan med momentan antändning. Dessutom innefattas de av ytskiktskrav enligt BBR, som kräver att de skyddas med tändskyddande beklädnad. Resultatet visar att materialåtgången inte kan minskas för lägre brandklasser. Detta beror på att dimensionerna som krävs i brott- och bruksgränstillståndet är tillräckligt stora för att konstruktionen ska klara över 90 minuters brandpåverkan utan brott. För högre brandklasser än R90 finns potential för minskning av materialåtgången genom analytisk dimensionering med ett specifikt brandförlopp. Detta anses dock inte relevant då högre brandklasser än R30 sällan förekommer i denna typ av byggnad.

The aim for this thesis is to investigate and explore how to build more sustainably with wood. The understanding of climate change has in this day and age become a social and development issue. This also applies for the construction sector, where it turns out that the manufacturing process accounts for a large portion of the climate footprint and much depending on the selection of material. The need to build more climate smart has come down to the choice of environmentally friendly materials, a result of the existing demand for wood that continues to increase in Sweden.  Wood as a material has many benefits but the demand in question creates doubts about sustainability, with a goal to use wood as a material responsibly and without straining the forests’ resources all too much. To build sustainably means also to strive for the longevity of wood buildings. A combination of these aspects provide for a better understanding and contribution for more sustainable buildings. The objective of this thesis is to portray the challenges that may arise during the lifespan of a wood building in addition to explore methods that can strengthen a more resourceful consumption of forest products to meet the needs of the market, but also for a more viable forestry than we have today.  Results show that every way to build has their problems but wooden buildings have the requirement to be particularly attentive when it comes to four problem areas and those are moisture, fire, wind and acoustics. Where the technical solutions for the first three are essential for the durability of a wood building. To benefit of properties of wood, an active forestry is a must but for the sake of the climate, is new and more adapted forestry methods needed. In a similar way is progressive and different ways of working or building with wood a matter of interest, with the example of glulam and cross laminated wood or as an alternative, Japanese wood joinery / Arbetets målsättning är att undersöka hur man kan bygga mer hållbart med trä. I dag är klimatfrågan en drivande fråga för samhället och utvecklingen. Det gäller även för byggbranschen, där det visar sig att tillverkningsprocessen står för en stor del av klimatavtrycket och mycket är beroende på val av material. Med behovet att bygga mer klimatsmart blir val av miljövänliga material essentiell, och på grund av detta fortsätter efterfrågan på trä att öka i Sverige.  Träet har många fördelar men efterfrågan skapar frågor om hållbarheten, att kunna nyttja trä som material utan att belasta skogens resurser allt för mycket. Men att bygga hållbart innebär dessutom att sträva mot byggnader som kan stå under en lång tid. Kombinationen av dessa aspekter ger bättre förutsättningar för ett hållbart byggande. Detta arbete ska därför kartlägga de utmaningar som kan uppstå för en träbyggnads livslängd, och därutöver undersöka metoder som inte tär på skogens resurser för att möta behoven som finns på trä, för ett mer hållbart skogsbruk än vad man har idag.  Resultat visar att alla sätt att bygga på har sina problem men för träbyggnader krävs det att vara extra varsam när det kommer till fyra problemområden och de är fukt, brand, vind samt akustik. Där tekniska lösningar för tre förstnämnda är väsentliga för en träbyggnads beständighet. För att använda träets egenskaper måste man ha ett aktivt skogsbruk men för klimatets skull behövs nya och mer anpassade avverkningsmetoder. På liknande sätt möjliggörs olika sätt att jobba och bygga med trä till exempel med limträ och KL-trä eller som alternativ med japanska träfogar.

Denna studie fokuserar på tänkbara takstolslösningar hos garage med inredd vind. Där textförfattarna på uppdrag av AB Karl Hedin vars kunders önskemål ibland varit svåra att uppnå. Detta för att stora spännvidder efterfrågas för att skapa en så stor yta på vinden som möjligt. Kunderna efterfrågar även att garageytan skall vara helt öppen, alltså utan bärhjälp av till exempel pelare eller mellanvägg.Det finns många olika sätt att uppföra tänkbara takstolar för garage med inredd vind, problem tillkommer när spännvidderna blir för stora. Problemen grundar sig både i materialanvändning, konstruktionslösningar och dimensioner. För att konstruera en takstol i dagsläget styrs byggandet av byggkonstruktionskrav, laster och beräkningsmodeller beroende på önskad spännvidd hos takstolen, samt vilket användningsområde vindsutrymmet ska ha.Med hjälp av bland annat litteraturstudie, beräkningar och analyser har förslag diskuterats fram på konstruktionsdelar, material och utvecklingsmöjligheter för takstolarna i fråga. Utifrån vald spännvidd har olika lösningar granskats för att uppnå ett så gott resultat som möjligt. Beräkningarna har visat att en samverkande stödbensvägg är en bra metod som förlänger spännvidden upp till 2m på en byggnad. Bärlina i stål har även visat sig vara en bra konstruktionslösning som förlänger golvbjälkarnas spännvidd. Med vald dimension på stålbalk i denna studie måste djupet på byggnaden beaktas för att uppfylla konstruktionsskarven gällande momentkraft och nedböjning.Materialens egenskaper samt tilltänkta metoder för att lösa problemet med stora spännvidder har sedan jämförts mot varandra för att komma fram till vilken metod som är bäst lämpad för tilltänkt ändamål. Materialen som valts till jämförelsen är de material som takstolstillverkaren idag har tillgång till i sin produktion vilket gör att textförfattarna anser att materialen är väsentliga för studien. / This study focuses on possible roof truss solutions in garages with furnished attics. The text writers, on behalf of AB Karl Hedin whose customers' wishes have sometimes been difficult to achieve. This is because large spans are needed to create as large an area in the attic as possible. Customers also request the garage area to be completely open, namely. Without the carrying aid of, for example, pillars or partitions. There are many ways to erect conceivable rafters for garages with furnished attic, problems are added when the spans become too large. The problems are based on both material use, construction solutions and dimensions. To design a rafter at present time, the construction of construction requirements, loads and calculation models is controlled depending on the desired span of the rafters, as well as the area of use in the attic space. With the help of, among other things, literature study, calculations and analyses, proposals have been discussed on construction parts, materials and development opportunities for the rafters in question. Based on the chosen range, different solutions have been reviewed to achieve the best possible result. The calculations have shown that a collaborative support leg wall is a good method that extends the span up to 2m on a building. Steel carrying line has also proven to be a good construction solution that extends the span of the floor beams. With the chosen dimension of steel beam in this study, the depth of the building must be considered to meet the construction requirements regarding torque force and deflection. The properties of the materials and the intended methods for solving the problem of large spans have since been compared against each other to determine which method is best suited for the intended purpose. The material properties chosen for the comparison are the materials that the roof truss manufacturer currently has access to, which was a limitation for this study.

Då Tarfalahallens tak kollapsade i Mars 2020 kallades den SvenskaHaverikommissionen in för att utreda bakomliggande orsaker tillraset. En av de primära orsakerna bakom raset var en vippad balk iden bärande takkonstruktionen. Takkonstruktionen utgjordes avunderspända takstolar, en konstruktion som på grund avHaverikommissionens utredning och påföljande anmälan tilltillsynsmyndigheten och Boverket skulle komma att bli ifrågasattgällande dess säkerhet. Byggnadsnämnderna i Sveriges kommunerfick 2020/2021 i uppdrag att undersöka om byggnader medunderspända limträtakstolar finns, byggs eller projekteras inomderas verksamhetsområde. Om så var fallet, raskt bedömastabiliteten i konstruktionerna, vidta nödvändiga åtgärder därinstabilitet upptäcktes samt rapportera alla fynd tillbaka tillBoverket.Då ledande svensk litteratur inom limträkonstruktion ej behandlarunderspända konstruktioner i någon större utsträckning fanns ettbehov av att se på vilka mekanismer som föranlederstabilitet/instabilitet för denna konstruktionstyp. Dettaexamensarbete ämnar försöka besvara dessa frågor och har genomen litteraturstudie sammanställt parametrar för stabilitet för dennakonstruktionstyp. Checklistor för initial stabilitetskontroll utifrånrelationshandlingar och inmätningsdata har tagits fram. Eninmätningsplan har skapats för att underlätta datainsamlingen förden initiala bedömningen. Ett förslag på ett övervakningssystemför konstruktionstypen har tagits fram och en bedömning avbefintliga takstolar har gjorts med hjälp av de checklistor somskapats under arbetets gång. Slutligen verifierades stabiliteten i detakstolar som kontrollerades genom en bärverksanalys enligtEurokod 5 och EKS 11 / In march of 2020 the roof of Tarfalahallen in Kiruna, Sweden,collapsed and the Swedish accident and incident investigationcommittee was called on site to investigate the causes for thestructural collapse. One of the primary reasons for the incident waslateral instability in one of the beams. The loadbearing constructionconsisted of underspanned beams. A construction type that cameinto question regarding its safety and practicality due to theinvestigations report and the following notification to thesupervisory authority. All Swedish municipalities were asked toinvestigate whether there were any buildings with thisconstruction type within their governing areas. If there were anyplans for constructing buildings with these roof systems or if anyunderspanned systems were in construction within their governingareas. If so, they were to investigate the stability of saidconstructions and take necessary precautions if instability wasfound and report back to the supervisory authority. Sinceinformation on underspanned, glue laminated timber structures,are scarce in leading Swedish literature there was a nedd to look atthe mechanisms behind what causes stability and instability withinthis construction type. The aim of this bachelor thesis is to try andanswer the questions regarding mechanisms behind stability andinstability for underspanned systems of glue laminated timber.This work also tries to answer the question regarding theconstruction-types safety and practicality. A literature study hasbeen performed to compile parameters regarding stability forunderspanned beams of glue laminated timber. Checklists havebeen produced to aid in the initial evaluation of stability. A planfor how to gather physical data through surveying has beenproduced for the initial evaluation. Lastly, an initial evaluation hasbeen performed on a set of underspanned beams with thechecklists produced in this thesis, a glue laminated timberstructure in Skellefteå, Sweden was evaluated. A loadbearinganalysis has been performed on the same set of beams inaccordance with Eurocode 5 and EKS 11 to verify the stability ofsaid beams. The indicators of stability from the initial evaluationwere confirmed by the loadbearing analysis. / <p>2022-06.21</p>

A key factor regarding fire safety of timber buildings is the performance of connections between the structural elements, since this determines the load-carrying capacity of the structure. Traditional timber connections do generally perform poorly in a fire compared to surrounding parts since the joints often consist of exposed metal parts and cavities which locally decreases the fire resistance. This weakness does often lead to the appliance of gypsum which removes the aesthetic appearance of timber. Through an innovative timber connection design, the hope is that the failings at elevated temperature are changed from the connection itself to surrounding parts thus increasing the fire resistance to the limits of the connected components. Two types of glue-laminated timber connections have been built and tested at RISE facilities in Borås with the purpose to determine if these could withstand fire exposure for 90 minutes under load. The connections are assembled by expanding hollow steel tubes that clinches the members together and at the same time makes the steel tube yield against the inside of the pre-drilled hole. Pre-stresses are created in the connection during this process that avoids an initial slip if the connection is loaded, which is one of the reasons that this type of connections is suitable in earthquake-prone areas. The joint design results in a significantly increased rotational stiffness, moment capacity and embedded energy of the joint in comparison with conventional timber connections. One of the connections is designed to withstand moment forces. The specimen is built as a beam to beam connection that is subjected to a four-point bending test at both ambient and elevated temperature. The connection withstood 39.5 kNm in ambient temperature and failed after 87 minutes and 6 seconds of fire exposure under load. However, failure in elevated temperature did not occur within the connection, and visual inspection after the test indicated that the steel tubes still were in excellent condition. The connection is therefore expected to have been able to withstand 90 minutes of fire exposure. The other connection is designed to withstand shear-forces and is built as a column to beam connection that is tested at both room temperature and elevated temperature. The connection endured a maximum shear-force of 181.4 kN in ambient temperature, approximately 30 kN higher than previously performed test with identical setup, and failed after 113 minutes of fire exposure under load. The failure in elevated temperature did however not occur inside the connection. The testing is limited to unprotected connections consisting of glue-laminated timber which are tested in accordance with ISO 834. / En nyckelfaktor för brandsäkerheten i träbyggnader är prestandan hos förbanden mellan konstruktionselementen eftersom dessa bestämmer konstruktionens lastbärande kapacitet. Traditionella träförband har i allmänhet dåligt brandmotstånd i förhållande till omgivande delar, detta eftersom förbanden ofta består av exponerade metalldelar och kaviteter som lokalt försvagar brandmotståndet. Dessa svagheter motverkas ofta genom att montera gips vilket negativt påverkar träets estetiska utseende. Genom en innovativ konstruktion av träförband är hoppet att den svaga punkten vid förhöjd temperatur flyttas från själva anslutningen till omgivande delar, vilket ökar konstruktionens brandmotstånd genom att brandmotståndet då begränsas av prestandan hos de anslutna komponenterna. Två typer av limträförband har byggts och testats vid RISE-anläggningen i Borås med syfte att bestämma om dessa under belastning skulle kunna stå emot brandexponering under 90 minuter. Förbanden monteras genom att expandera ihåliga stålrör som klämmer samman elementen och samtidigt deformeras mot insidan av det förborrade hålet. Förspänningar skapas i förbandet under denna process som förhindrar en primär förskjutning om förbandet är lastat, vilket är en av anledningarna till att denna typ av anslutningar är lämpliga i jordbävningsbenägna områden. Denna konstruktion resulterar i en betydligt ökad rotationsstyvhet, momentkapacitet och inbäddad energi i jämförelse med konventionella träförband. En av anslutningarna är konstruerad för att motstå momentkrafter. Provkroppen är byggd som en balk-balkanslutning som utsätts för ett fyrapunkts böjningstest vid både rumstemperatur och förhöjd temperatur. Anslutningen klarade 39.5 kNm vid rumstemperatur och fallerade efter 87 minuter och 6 sekunder av belastning i förhöjda temperaturer. Brottet i förhöjd temperatur inträffade emellertid inte i anslutningen och den visuella inspektionen som utfördes efter testet indikerade att stålrören fortfarande var i utmärkt skick. Anslutningen bedöms därför ha kunnat motstå 90 minuters brandexponering. Det andra förbandet är konstruerat för att motstå tvärkrafter och är byggt som en pelare-balkanslutning som testas vid både rumstemperatur och förhöjd temperatur. Anslutningen klarade en maximal skjuvkraft på 181.4 kN vid rumstemperatur, cirka 30 kN högre än tidigare utfört test med identisk uppställning, och fallerade efter 113 minuters belastning i förhöjd temperatur. Brottet i förhöjd temperatur inträffade emellertid inte i själva anslutningen. Testerna är begränsade till oskyddade förband bestående av limträ som under brandpåverkan testas enligt ISO 834.

Deep Wild är ett företag som bland annat   specialiserar sig på produktutveckling och byggande av äventyrsanläggningar.   Kunder till företaget har efterfrågat ett typ av äventyrstorn som det är   möjligt att åka zipline från samt utföra andra aktiviteter såsom klättring   på. Då Deep Wild inte har egen kompetens gällande dimensionering och   projektering av denna typ av torn har en förfrågan skickats ut till studenter   för att se om det fanns intresse att ta fram en lösning på utförandet. Syftet   med arbetet är att undersöka hur ett äventyrstorn som detta kan konstrueras   och ta fram en lösning på utförandet. Tornet dimensioneras enligt gällande   Eurokoder. De laster som genereras av specialutrustningen tornet förses med   finns i Svensk Standard. Två lösningar på möjliga utföranden tas fram, ett   med alla bärande delar i stål och ett med lämpliga bärande delar i trä. Dessa   jämförs sedan med hänsyn till lämplighet. Det visar sig att det finns många   fördelar med att bygga tornet med enbart stålprofiler. Med stål som material kan   alla bärande delar köpas ur det lagerförda sortiment som erbjuds på   marknaden. Med trä finns inga lagerförda dimensioner att tillgå för de laster   som uppstår. Vid de knutpunkter som dimensionerats visar det sig att de   utförda i stål enkelt kan utföras så att de har mycket god säkerhetsmarginal.   Knutpunkterna i träkonstruktionen klarar de dimensionerande lasterna endast   med små marginaler. Genom att mer specialanpassa utseendet hos konstruktionen   och dess verkningssätt så kan möjligtvis utförandet i trä gynnas. En   prisjämförelse mellan de två materialen visar att skillnaden i materialpris   är försumbar i sammanhanget. Två alternativa stabiliseringssystem undersöks   för tornet. Det ena är att staga med en fackverkskonstruktion som använder   sig av dragna stålstänger och tryckta strävor av respektive   utförandematerial. Det andra är att staga tornet genom skivverkan i   klätterväggen som uppförs på tornets ena sida. Skivverkan har sina fördelar   då det möjliggör tryckta strävor på olika höjd i tornet. Fackverkskonstruktionen   är dock att rekommendera då denna kan dimensioneras att ta avsevärt högre   laster. Det naturliga nästa steget i arbetet ligger i att ta fram ett   förfrågningsunderlag tillräckligt komplett för att kalkyleras. / Deep Wild is an   adventure company which specializes in product development among other   things. Customers of the company have been asking for a tower from which it’s   possible to exercise different kinds of adventure activities, such as   ziplining and climbing. Deep Wild doesn’t have in house experience from   constructing supporting structures that are not directly related to the   special equipment used to exercise these activities. Therefore students have   been asked to find a solution on how to construct a tower like this. The   purpose of this study is to investigate how an adventure tower can be   constructed. The tower is structurally designed using Eurocodes and the loads   generated from the activities exercised appear in European Standard. Two   possible solutions for the construction is developed, one with all supporting   parts in steel and one with selected supporting parts in wood. These are then   compared to each other with regard to their performance. The results show   that there are many advantages using only steel profiles. All steel profiles   required for the construction can be bought out of existing stock from   producers. To use wooden profiles it is required to place orders on standard   dimensions that are not part of the producers existing stock. The joints designed   shows that using steel profiles these can easily be designed to provide a   high safety margin. The joints designed using steel connectors to wooden   profiles provides enough support only with small safety margins. By adjusting   the design of the towers supporting system the use of wooden profiles could   possibly be benefitted. A price comparison based on the price of material   shows that the difference between laminated timber and steel in this   construction is negligible. Two alternative ways of stabilizing the tower   have been investigated. One with tensioned steel bracing and compressed   bracing using the different construction materials. The other one using wall   diaphragms on the side of the tower clad with climbing wall. The wall   diaphragms method has its advantages because it makes it possible to place   compressed bracings on different heights in the tower. The system with   tensioned bracings can take higher loads and provide better safety margins   and is therefore the recommended way of stabilizing this tower. The next step   of this project is to provide complete enough material to calculate the cost   of constructing. / <p>Betyg 2018-06-05</p>

Purpose: Throughout the years numerous studies have been made that concludes thatcombining steel and wood results in improved strength. Under optimal conditions woodis an effective structural material, as it’s both cheap and durable. Steel on the other handunder right circumstances has considerably higher strength than wood. To combinewood and steel has over the last years gathered more attention. Studies shows thathybrid structures can lead to an economical advantage when building multiple storeybuildings, as it can replace or complete pure steel frames. The purpose of this paper isto increase the knowledge and understanding of how steel and wood cooperate and tofind out the advantages and disadvantages of using a flitched beam, as well as compareit’s strength to structural wood and glulam.Method: The paper comprises a quantitative study with two different kinds of datacollection methods, Literature studies and calculations. The literature study consists ofscientific papers and papers published by known institutions and will help the paperanswer the first issue. The calculations has been made with the help of Tekla Tedds,which follows the Eurocode design principles. Which will help the authors answer bothof the papers issues.Findings: The paper has found that the flitch beam has improved strength overstructural wood and glulam, but a significantly higher price. The flitch beam also has amuch higher self weight than structural wood and glulam. The flitch beam can also spanlonger than structural wood and glulam with the same applied load.Implications: The study have concluded that it’s hard to motivate the usage of flitchedbeams in floor designs as they have such high price. The flitch beam has higher strengththan both structural wood and glulam. Which makes the flitch beam a good option asload bearing beam that requires slim dimensions. The added strength of the flitch beamcan motivate the high price under the right circumstances.Limitations: The paper has limited the calculations to an enclosed environment andwill not take moisture or any other type of exposure in to account, As a dry indoorenvironment is optimal for both steel and wood. The calculations the paper uses arebased on Eurocode and all other forms of dimension principles will not be taken intoaccount. / Syfte: Genom åren har forskning gjorts som tyder på att när man kombinerar stål ochträ kommer det bidra till en ökad hållfasthet. Under optimala förhållande är trä ettotroligt effektivt och bra alternativ inom byggande då det är billigt och tåligt. Närstålbalkar däremot placeras i optimala förhållande kan de bibehåll betydligt mer ochstörre krafter än vad trävirke kan göra. Att kombinera stål och trä har de senaste årethaft ett ökat intresse. Studier visar att hybridbalkar kan vara till stor ekonomisk fördelvid byggnation av flervåningshus, då det kan ersätta eller komplettera rena stålstommar.Syftet med arbete är att öka kunskapen och förståelsen för hur stål och trä samverkarsamt ta reda på för och nackdelar hos de stålförstärkta träbalkarna samt jämföra deraslastkapacitet med konstruktionsträ- och limträbalkar.Metod: Arbetet omfattar en kvantitativ studie där två typer av datainsamlingsmetoderhar använts. Dessa två typer är beräkningar samt litteraturstudier. Litteraturstudienbestår av vetenskapliga artiklar som har hjälpt besvara en av frågeställningarna.Beräkningarna har använts för att besvara båda frågeställningarna, de har gjorts idimensioneringsprogrammet Tekla tedds som följer alla Eurocodes beräknings- ochdimensioneringsregler.Resultat: Resultaten visar på att den stålförstärkta träbalken har högre kapacitet änlimträ och konstruktionsvirke, både med hänsyn till nedböjning och brott men betydligthögre pris och egentyngd. Den stålförstärkta träbalken klarar även av längrespännvidder vid samma belastning.Konsekvenser: Utifrån de resultat rapporten kommit fram till är det svårmotiverat attanvända sig av de stålförstärkta balkarna i bjälklag på grund av det höga priset Denstålförstärkta träbalken klarar dock av högre laster än vad konstruktionsvirke och limträgör, vilket kan göra balken användbar som avväxlingsbalk. Att använda denstålförstärkta träbalken som avväxlingsbalk kan motivera det höga priset då den kanhålla mindre dimensioner än limträ och konstruktionsvirke vilket kan vara önskvärt iolika sammanhang.Begränsningar: De begränsningar som sattes för rapporten var att utesluta alla typerav miljörisker på balkarna som tillexempel fukt och solljus vid beräkningarna, då entorrmiljö är en optimal miljö för både trä och stål. Beräkningarna som arbetet baseraspå grundar sig på Eurocodes dimensioneringsregler. Andra typer av dimensioneringsprinciper har uteslutits.

Sammanfattning Intresset för höghuskonstruktioner i trä ökar allt mer runt om i världen. I Sverige ligger fokus på höghuskonstruktioner som utnyttjar intern vindstabilisering med skivor i KL-trä. I de högsta byggnaderna som använder trä som konstruktionsmaterial idag är det fackverk av limträ på byggnadernas ytterkant som når högst byggnadshöjder. Av den anledningen inleddes examensarbetet med målet att undersöka de dynamiska egenskaperna hos olika fackverkskonstruktioner med hänsyn till komforten för brukarna, något som vanligtvis är den mest kritiska analysen. För att bedöma komforten användes ISO 10137. Eftersom egenskaperna hos trä är sämre lämpade för höghuskonstruktioner jämfört med stål och betong valdes att förstärka byggnadens styvhet med en kärna i KL-trä runt hiss och trapphus. Den dynamiska analysen på fackverken har två delar, en av dem berör byggnadens dynamiska egenskaper och utförs i huvudsak i FEM-programmet Robot Structural Analysis och den andra delen handlar om byggnadens acceleration under inverkan av vind och består av handberäkningar. Båda områden inleddes med en litteraturstudie för att försäkra att resultatet i Robot Structural Analysis motsvarar beteendet hos en riktig byggnad och att sätta sig in i beräkningsgången av byggnadens acceleration, samt förstå bakgrunden till beräkningarna. Olika varianter av fyra sorters fackverk analyserades, X-fackverk, K-fackverk, diagridsystem och singulärt diagonala fackverk. Efter genomförda analyser framgick att diagridsystemet uppnådde den högsta byggnadshöjden på 87 m. X-fackverket klarar komfortkraven upp till 81 m och har mindre materialåtgång till fackverket jämfört med diagridsystemet. Jämfört med tidigare arbeten och konstruktioner klarar de undersökta konstruktionerna komfortfortkraven på högre höjder. Förklaringen till de höga konstruktionshöjderna kopplas till robustheten hos fackverken och kombinationen med KL-träkärnan. / Abstract There has been an awakening in high-rise buildings in timber around the world. In Sweden, the focus has been placed on high-rise building that utilize internal stabilisation against wind loading using panels made of cross laminated timber. However, the tallest timber buildings today utilize external stabilisation of glulam trusses. Therefore, the thesis work began with the purpose of examining the dynamical properties of different braced frame structures with regard to not cause discomfort to occupants, which is usually the most critical part of the building design. ISO 10137 was used to assess the comfort. Since the properties of timber are less well-suited for high-rise building constructions in comparison to steel and concrete, a decision was made to strengthen the rigidity of the building using a core made of cross laminated timber around the elevator and stairwell. The dynamic analysis of the braced frame structures has two parts. The first part concerns the building’s dynamic properties and is carried out mainly by using the FEM-software Robot Structural Analysis. The second part focuses on the acceleration of the building under the influence of wind and consists of hand calculations. Furthermore, the work in both areas began with a literature study in order to ensure that the result from Robot Structural Analysis corresponds with the behaviour of a real building and to familiarise oneself with the calculations regarding the acceleration of the building, as well as to understand the background of the calculations. Different variations of four types of braced frames structures were analysed: X-braced, K-braced, diagrid system and single-diagonal types. The analyses showed that the diagrid system reached highest with a building height of 87 m, while the X-braced type meets the comfort requirements up to 81 m and require less material compared to the diagrid system. As a result of the robustness of the trusses and the combination with the core made of cross laminated limber the examined constructions manage to meet the comfort requirements at higher heights than previous works and constructions.

Examensarbetet behandlar trä som byggnadsmaterial. I arbetet ingår en rapport med förklarande illustrationer samt framtagning av programhandlingar för ett bostadsprojekt. Byggbranschen står idag för en hög miljöbelastning där den största bidragande faktorn är materialproduktionen. Trots att trä är det enda koldioxidneutrala konstruktionsmaterialet byggs få flerbostadshus med trä som bärande stomme. Det råder brist på kunskap och erfarenhet inom träbyggnadsteknik av anledningen att en tidigare lagstiftning förbjöd byggnader över två våningar med trästomme. Studien har fördjupat sig i möjligheterna när det gäller lång spännvidd, konstruktionshöjd och arkitektonisk karaktär men även kraven för ljud och brand har styrt utformningen. Till en början förväntades trä ge upphov till en del begränsningar, främst gällande brand och akustik, men dessa kan till stor del lösas genom kompletteringar och noggrann projektering. Trä har många positiva egenskaper som hög hållfasthet, bra bärförmåga vid brand, bra värmeisoleringsförmåga samt att det ger ett bra inomhusklimat, vilket kan nyttjas i en byggnad. Fastigheten som valdes för projektet ligger i Rosenlundsparken på Södermalm i Stockholm. På platsen var det gynnsamt att bygga i trä på grund av bland annat dåliga markförhållanden. Studien har resulterat i en byggnad på 9 våningar, där den bärande stommen är helt utförd i trä. Stommen är uppbyggd av pelarbalksystem i entréplan och KL-trä på de resterande våningarna. Ett ribb-bjälklag har använts, som är en kombination av KL-trä och limträ. Resultatet visade att om tjocka bjälklag implementeras kan flerbostadshus med långa spännvidder uppföras, med en högre byggnadshöjd som följd. Långa spännvidder ger en frihet när det gäller att utforma planlösningar. Trä är ett flexibelt material vilket ger möjlighet till frihet i form. Träets naturliga karaktär ger en positiv effekt på människor och är estetiskt tilltalande. Byggnaden har böjda former vilket bidrar med kontrast till det befintliga stadsrummet. Fasaden är utförd i trä och även interiört är det synligt trä i stor utsträckning. / The thesis is about wood as a building material. The work contains a report with explanatory illustrations and a project planning document for a residential. The building sector has a big impact on the climate, where the biggest contribution is the manufacturing of materials. Wood is the only material that is carbon oxide neutral, but still a small amount of the high apartment buildings is constructed with a wooden frame. The reason behind this is that a former law prevented wooden buildings higher than two floors and therefore there is a lack of knowledge and experience regarding wooden building technique. Wood has many positive qualities, which can be of advantage in a building. Such as a good load bearing capacity during a fire, good strength, good thermal conductivity, and it provides a healthy internal climate. There are also limitations with wooden constructions regarding fire and sound, but this can often be solved with supplements and thorough planning. This study examined the possibilities regarding span, height, and architecture. Additionally, sound- and fire conditions had an impact on the design. The project resulted in a long free span in consequent of a thick slab and therefore the building height increases. The property that was chosen for the project is located to Rosenlundsparken at Södermalm in Stockholm. The condition of the ground was not optimal to build on, because it consists of clay. But an advantage with a wooden construction it that it is light, which reduces the land work. This study resulted in a 9-floor high building where the frame is completely in wood. The frame is constructed with a column and beam system in the entrance floor and CLT walls on the other floors. A ribbed slab was chosen, which is a combination of CLT and glulam. The result showed that if thick slabs are implemented, residential buildings with long free span can be built and with a higher building height as a consequence. A long free span gives freedom when making floor plans. Furthermore, the wood offers flexibility, which makes different shapes possible. The building has round shapes which makes a contrast to the existing cityscape. Moreover, the woods natural character has a positive effect on humans and is aesthetically appealing. Wood is used as a cladding to the extent possible both interior and exterior.