This Ph.D. thesis represents a summative report detailing research processes and outcomes from investigating the ultimate and serviceability limit state short- and long-term behaviour and design of timber-concrete composite floors. The project enables the realization of a semi-prefabricated LVL-concrete composite floor system of up to 15 m long using 3 types of connection. Design span tables which satisfy the ultimate and serviceability limit state short- and long-term verifications for this system form the novel contribution of this thesis. In quantifying the behaviour of timber-concrete composite floors, 5 different experimental phases have been carried. 9 major achievements in meeting 9 sub-objectives have been concluded: 1) Three best types of connection system for timber-concrete composite floors have been identified; 2) The characteristic strength and secant slip moduli for these connections have been determined; 3) The short-term behaviour of the selected connections defined by their pre- and post-peak responses under collapse load has been established; 4) An analytical model for the strength evaluation of the selected connections based on the different possible modes of failure has been derived; 5) Easy and fast erected semi-prefabricated timber-concrete composite floor has been proposed; 6) The short-term ultimate and serviceability limit state behaviour of timber-concrete composite floor beams under collapse load has been investigated; 7) The long-term behaviour of chosen connections defined by their creep coefficient has been determined; 8) The long-term behaviour of timber-concrete composite floor beams under sustained load at serviceability limit state condition has been investigated; and 9) Design example and span tables for semi-prefabricated timber-concrete composite floors that satisfy both the ultimate and serviceability limit state in the short- and long-term using the gamma-method have been developed.

År efter år byggs det allt fler byggnader och med tanke på efterfrågan och behoven kommer det att fortsätta göra det framöver. Kommande åtta åren kommer Sverige att behöva bygga ca 600 000 nya bostäder för att möta hushållstillväxten. Trots medvetenheten om byggbranschens utsläpp och miljöpåverkan samt dess kostnader vid framtagning/tillverkning av nya byggnadsmaterial och fortsatt byggande, fortsätter det byggas på grund av bostadsbristen. Parallellt med byggandet pågår en världsomfattande klimatförändring, vilket lett till varmare temperaturer som orsakat naturkatastrofer etc. Sveriges bygg- och fastighetssektorn stod 2019 för hela 21,1% av Sveriges totala koldioxidutsläpp (CO2) som motsvarar 19,3 miljoner ton koldioxidekvivalenter, vilket motsvarar en femtedel av Sveriges totala utsläpp. Ett av de vanligaste byggnadsmaterialen att bygga stommen för ett flerbostadshus med är betong, där den domineras av två stommetoder, prefabricerad- och platsgjutenbetongstomme. 2020 tillverkades 80 procent av Sveriges flerbostadshus med en stomme av betong.Syftet med denna fallstudie är att jämföra skillnaden mellan betongstommetoderna platsgjuten betongstomvägg mot Prefab stomvägg med avseende på koldioxidutsläppen och ur kostnadsaspekten under byggskede A1-A5, detta för att underlätta valet för entreprenören att välja en lönsam stommetod som släpper ut mindre koldioxidekvivalenter.Denna studie har använt olika undersökningsstrategier för att stärka underlaget för empirin, det vill säga litteraturstudier och fallstudier, dokumentanalys, Livscykelanalys och kalkylering. För att besvara frågeställningarna och uppnå målet med fallstudien har sex olika projekt erhållna från Peab Bostad Syd undersökts med avseende på tillverkningsmetoderna massiva Prefab-, Semi-Prefab- och platsgjutna metoden. Livscykelanalys har undersökts med Byggsektorns Miljöberäkningsverktyg och där kostnadskalkylerna undersöktes med Excel med hjälp av MAP kalkyleringsunderlaget.Resultatet indikerar att den platsgjutna stomväggen ger upphov till utsläpp som är 53,5% respektive 75,3% mindre CO2e/m2 Bruttoarea än skalväggarna respektive massiva Prefabväggen. Resultatet indikerar också att den platsgjutna metoden släpper ut 60,4% CO2e/m3 betong mindre än skalväggarna och 84% CO2e/m3 betong mindre än den massiva Prefabmetoden. Den platsgjutna väggen blir 5,6% billigare än skalväggarna och 21,4% billigare än den massiva prefabricerade väggen per m2 bruttoarea. Den platsgjutna väggen blir 10,4% billigare än skalväggarna och 33,6% billigare per m3 betong för den massiva prefabricerade väggen.Slutsatserna ur studien är att den platsgjutna metoden medför mindre CO2 utsläpp och är ett billigare alternativ jämfört med de prefabricerade metoderna. Denna fallstudie iakttar produkt skedet (A1-A3) och byggproduktionsskedet (A4 och A5) för stomväggar av betong enbart. Denna fallstudie har undersökts med avseende på sex byggnader som har en geografiskplacering i södra Sverige, vilket inte tar hänsyn till norra Sverige som har en kallare temperatur. / Sweden's construction and property sector accounted for 21,1% of Sweden's total carbon dioxide emissions (CO2) in 2019, which corresponds to 19,3 million tons of CO2e. One of the most common building materials to build the structure of an apartment building with is concrete, which is dominated by two structural methods, prefabricated and cast-in-place concrete structures. In 2020, 80% of Sweden's apartment buildings were manufactured with concrete structures. The purpose of this study is to compare the difference between the concrete structure methods, cast-in-place concrete structure walls versus Prefab structure walls about CO2 emissions and from the economic aspect during the construction phase, the production phase, and the construction production phase A1-A5, to facilitate the choice for the contractor to choose a profitable structure method that emits less CO2e.The result indicates that the cast-in-place structure wall emits 53,5% and 75,3% less CO2e/m2 gross area than the semi-prefab and solid Prefab wall. The result indicates that the cast-in-place method emits 60,4% CO2e/m3 less concrete than semi-precast and 84% CO2e/m3 less concrete than the massive Prefab method. The cast-in-place wall will be 5,6% cheaper than the semi-prefabricated- and 21,4% cheaper than the massive prefabricated wall m2 gross area. The cast-in-place wall will be 10,4% cheaper than the semi-prefabricated- and 33,6% cheaper SEK/m3 concrete for the massive Prefab walls. The conclusions from the study are that the cast-in-place method entails fewer CO2 emissions and is a cheaper alternative compared to the prefabricated methods. This study observes the LCA stages A1-A5 for concrete structure walls only. This study has investigated about six buildings that have a geographical location in southern Sweden, which does not take into account northern Sweden, which has a colder temperature.