Dissertations / Theses on the topic 'Dimensionering betong'

The purpose of this study was to investigate the properties of steel fibre reinforced concrete and its design models in relation to conventional reinforced concrete from a mechanical, economical and ergonomic perspective. Design examples were also presented for beams and slabs-on-ground for their shear and moment capacity. For this reason, both bending tests and design calculations were performed to help compare the different reinforcing methods. The bending tests were performed on seven beams where three were conventional and four were reinforced with steel fibre. Half of the steel fibre beams were reinforced with 1 % of the volume amount while the other half contained 1.5 %. The design examples were all according to the new Swedish standard for fibre concrete, SS 812310: 2014 and the European standard for concrete structures, Eurocode 2. Examples of shear capacity in relation to the bending tests were given. This thesis also included design examples of moment capacity for slab-on-ground to show its wide area of use. According to the performed bending tests, it showed that beams reinforced with 1% and 1.5% steel fibres could effectively handle shear forces. In comparison to the conventional reinforced beams, the steel fibre beams had an increased shear capacity with a minimum of 20%.  The bending tests and the design calculations showed that steel fibres can replace stirrups as shear reinforcement. Clear ergonomic and economic benefits of reinforcing with steel fibres were shown. Handling of conventional reinforcement was physically stressful as opposed to the shorter casting process that came with steel fibre reinforcement which contributed to a better working environment.

Today, we use BKR and BBK 04 when designing concrete structures inSweden, which will, in the near future, be replaced by Eurocode 2. When you are designing buildings, you will use Eurocode 2 Part 1-1 and with this new standard, some new rules and general rules will be necessary to adopt. To examine how BKR and BBK 04 tells apart from Eurocode 2 when designing concrete structures, one beam and one column with often common dimensions, is studied. The beam is designed with consideration of (considerate to) durability at bending moments, shear forces and control of cracking. The column is designed with consideration of durability at eccentric axial load and bending moments in cross section on account of (due to) geometric imperfections.   BBK 04 has gone one step closer to Eurocode 2 than earlier editions and the things that are different, when calculating reinforcement, is how they use the partial factors. BBK 04 reduce the values for characteristic strength of reinforcing steel and concrete but hardly increase the values for characteristic load while Eurocode hardly reduces the values for strengths but increases the values for loads more than BBK 04. Using Eurocodes recommended values, the amount of reinforcement is considerable higher than designing according to BBK 04. However, all members (countries) in European Union have a National Annex with their own chosen values and factors and with the Swedish values, both (regelverken) give almost the same amount reinforcement. Designing with Eurocode 2 and the Swedish values gives lower amount reinforcement in both beams and columns than designing with BBK 04, which has economical advantages.
I Sverige använder man idag BKR och BBK 04 vid dimensionering av betongkonstruktioner vilka, inom kort tid, kommer att ersättas av Eurokod 2. Vid dimensionering av byggnader kommer Eurokod 2 Del 1-1 att användas och med regelverket kommer en hel del nya regler och normer att behöva anpassas. För att undersöka hur BKR och BBK 04 skiljer sig mot Eurokod 2 vid dimensionering av betongkonstruktioner har en balk och en pelare med vanligt förekommande dimensioner studerats. Balken dimensioneras med hänsyn till bärförmåga vid böjning och tvärkraft samt kontroll av sprickbildning. Pelaren dimensioneras med hänsyn till bärförmåga vid centriskt tryck och moment i tvärsnitt på grund av strukturimperfektioner. BBK 04 har gått ett steg närmare Eurokod 2 än tidigare utgåvor och det som skiljer vid beräkning av armering, är hur partialkoefficienter används. BBK 04 reducerar armeringen och betongens karakteristiska hållfasthetsvärden men ökar knappt de karakteristiska lastvärdena medan Eurokoderna knappt reducerar hållfasthetsvärdena utan ökar lastvärdena mer än BBK 04. Används Eurokodernas rekommenderade värden blir dess armeringsmängd betydligt högre än vid dimensionering enligt BBK 04. Dock har samtliga medlemsländer i Europeiska Unionen tagit fram ett eget nationellt annex med egenvalda värden och faktorer, och med Sveriges värden får regelverken nästintill samma armeringsmängder. Dimensionering enligt Eurokod 2 med Sveriges värden ger lägre armeringsmängder i både balkar och pelare än vad BBK 04 ger, vilket är ekonomiskt fördelaktigt.

Världens stadsbefolkning ökar stadigt. År 2050 förväntas världens stadsbefolkning ha ökat med 2,4 miljarder. Ytan som krävs för alla dessa människor är lika stor som Indien. För att kunna förtäta städer utan att de ska expandera ytmässigt krävs påbyggnation alternativt rivning av befintliga byggnader med efterföljande nybyggnation. I denna rapport har beräkningar gjorts på en befintlig trevåningsbyggnad för att kontrollera att utvalda särskilt viktiga element klarar en påbyggnation av två ytterligare våningar. Efter beräkningarna genomförs en jämförelse mellan den befintliga dimensionen och eventuell större dimension som kan krävas efter den tänkta påbyggnationen. Jämförelsen visar att en mindre förstärkning gör att de utvalda elementen klarar en påbyggnad i ett senare skede.

Arbetet går ut på att för Nybro Cementgjuteri utföra dimensioneringsberäkningar för infästningsplåtar ingjutna i prefabricerade betongelement. Genom att utföra dessa beräkningar har ett beräkningsunderlag i Microsoft Excel kunnat framställas och levereras till företaget. I underlaget kan företaget föra in olika plåtparametrar som bredd, höjd och tjocklek på plåten samt förankringsstängernas längd och tjocklek med mera och få ut vilka kapaciteter plåtarna besitter gällande normalkraft, tvärkraft samt moment i tre olika riktningar. Dessutom har en parameterstudie utförts där det har undersökts vilka konsekvenser det skulle medföra att till exempel ändra avståndet mellan förankringsstängerna.

I detta arbete undersöks prefabricerade kulvertelement som främst används i djurstall. Arbetet utgår från Abetongs befintliga kulvertelement och elementet kontrolleras enligt dagen dimensioneringsregler. Materialoptimering av elementet beräknas och materialbesparing tas fram. Resultatet visar att det befintliga elementet uppfyller alla kontrollera normkrav. Optimeringen visar att det finns stora möjligheter att minska materialåtgången och samtidigt följa dagens dimensioneringsregler.

Rapporten innehåller ett projekt vars ändamål är att dimensionera alternativastommar i ståloch betong för en befintlig ladugård i limträ. Alla alternativ har sedan jämförts med avseendepå kostnads och miljöpåverkan.Författaren menar på att idag finns det flera olika alternativ för stomlösningar, sett till bådematerial samt utformning och det kan göra valet av stomme är svårt. Arbetet har dock inte tillsyfte att bestämma vilket material som är bäst utan mer till att framföra skillnader mellanmaterialen. Sedan är det upp till läsaren själv att avgöra om hen finner ett miljöeffektivtmaterial bäst eller om hen föredrar mindre kostnad.I rapportens resultatdel presenteras resultatet från samtliga alternativs dimensionering somsedan har används till att jämföra stommarna. Miljöpåverkan togs fram med hjälp av enlivcykelanalys, där Tyréns AB har tagit fram ett regelverk för byggnader. Projektetavgränsades till att enbart ta fram miljöpåverkan för produktion av materialen sett tillkoldioxid utsläpp från fossilt bränsle och att kostnaderna enbart gäller materialet utanhänsyn till infästningar. Resultaten för kostnaden togs fram genom kontakt med olikaleverantörer av materialen.Resultatet från projektet påvisar att konstruktioner med dragstag är mer förmånliga blanddet alternativ som togs upp i denna rapport. Resultatet visade även att betong och limträ vartämligen likvärdiga gällande materialkostnad och att limträ var lämpligast sett tillmiljöpåverkan vid produktion.
This thesis includes a project whose purpose is to design alternative frameworks in steel andconcrete of an existing barn in glulam. These options were then compared in terms of costand environmental impact.The author argues that today there are several different options for frameworks, in terms ofboth materials and design, and it can make the choice of framework difficult. The work is notintended to determine which material is best, but rather to present the differences betweenthe materials. Then it's up to the person who reads to determine if one finds anenvironmental efficient material best or if you favor less cost.In the report's results section the results from all the alternative designs are presented, whichhas later been used to compare the frames. Environmental impacts were established using alifecycle assessment, where Tyréns AB has developed a set of rules for structures. The projectwas delimited to only generate environmental impact outcomes in terms of carbon dioxideemissions from fossil fuel use and the cost to the material without regard to the attachments.The result for the price was done by contacting different suppliers of each material.The results from the project indicate that framework with tension rods are more favorableamong the options put forward in this report. Of the alternatives, it was found that theconcrete and glulam were fairly similar with regard to material cost and that glulam was mostsuitable in terms of environmental impact during production.

Detta examensarbete vid Luleå tekniska universitet har utförts i samarbete med avdelningen för byggkonstruktionvid det nordiska konsultföretaget Norconsult AB. Arbetet bygger på en önskan från Norconsultatt ta fram en beräkningsmodell för höga balkar i överensstämmelse med Eurokod 2 motsvarande densom finns i BBK 04. Eurokod 2 har endast en knapphändig beskrivning av hur höga balkar bör dimensioneras.Detta skapar frustration och osäkerhet hos konstruktörer. Den tidigare svenska betongnormen,BBK 04, innehöll en tydlig och enkel mer empirisk beräkningsmetod för höga balkar, vilket gav en störresäkerhet vid projekteringen. Arbetet begränsas till att studera enkelt upplagda och kontinuerliga balkar i två spann belastade med enpunktlast mitt i vartdera spannet. Geometrin är densamma för samtliga balkar och armeringsmängdenvarieras tillsammans med brottlasten. Initialt utfördes en litteraturstudie för att erhålla en fördjupad kunskap om området samt att bygga uppen förståelse för teorin för höga balkar och den fackverksmodell som används i Eurokod 2. Vidare presenterasen försöksrapport, Rogowsky et al. (1983), som redovisar en experimentell laboratoriestudie därhöga balkar belastas till brott. Resultaten som presenteras är brottlast, töjning i betong och armering,sprickmönster samt nedböjning. Fyra enkelt upplagda och fyra kontinuerliga balkar väljs ut för vidarejämförelse och analys. Härvid används det ickelinjära beräkningsprogrammet ATENA 2D, där studeradebalkar modelleras. Handberäkningar enligt EK2 och BBK 04 utförs för respektive balk och tillhörandearmeringsmängd beräknas. En maximal brottlast itereras fram för respektive balk och beräkningsmetod (EK2 eller BBK 04). Armeringsmängdensom ges av denna beräkning modelleras i ATENA 2D och motsvarande balk analyseras.Resultaten jämförs sedan. Erhållna resultat sammanställs och jämförs med varandra: Rogowsky et al. (1983), ATENA 2D och handberäkningarnaenligt både Eurokod 2 och BBK 04. Jämförelsen visar att det finns få likheter mellan EK2och BKK 04, med avseende på erhållen armeringsmängd. BBK kräver generellt större armeringsmängdän Eurokod 2. Studien visar att beräkningarna med ATENA 2D stämmer väl överens med laboratorieförsöken.Resultaten visar även att antaganden enligt Eurokod 2 stämmer väl överens med hur de studeradebalkarna beter sig i verkligheten. En enkel beräkningsmodell som motsvarar BBKs konservativa modell är inte möjlig att ta fram inom deramar och begränsningar som finns för detta examensarbete. Istället sammanställs en modell i form av enpunktlista som förtydligar, sammanfattar och exemplifierar den mer verklighetstrogna beräkningsgångenför höga balkar enligt Eurokod 2.

Det har av olika anledningar blivit mer populärt att bygga flervåningshus i trä vilket har lett till en utveckling av material i trä. Korslimmat trä även kallat KL-trä är en konsekvens av denna utveckling i Sverige och precis som för andra stommaterial används datorprogram för att rita hus i KL-trä. Syftet med denna rapport är att få lärdom om KL-trä samt undersöka hur programmet FEM-Design kan användas för att dimensionera ett flervåningshus i KL-trä. Därtill, har FEM-Design också använts för att räkna materialmängden för att kunna göra en klimatdeklaration, för båda materialen betong och trä. Resultatet av klimatdeklarationen visar att träbyggnaden får ett lägre utsläpp i byggskedet jämfört med betongbyggnaden i byggskedet, men Boverkets databas som har använts i denna rapport är något konservativ. Värdena i Boverkets databas i framför allt skede A1-A3 avviker något jämfört med EPD:er (miljövarudeklaration) från olika företag inom betongindustrin. KL-träbyggnaden är lättare än betongbyggnaden vilket gör att betongfundamenten till träbyggnaden borde kunna göras mindre för att klara av lasterna jämfört med betong. Däremot får träbyggnaden något tjockare bjälklag för att klara av ljud-, brand- och brukskraven som då medför en lägre rumshöjd om inte förändring görs av den totala byggnadshöjden. För att uppnå samma rumshöjd på 2,6 m i betongbyggnaden skulle det krävas att träbyggnaden byggs 1,2 m högre vilket leder till större materialåtgång.
For various reasons, it has become more popular to build multi-storey houses in wood, which has led to the development of materials in wood. Cross laminated timber also called CLT is a consequence of this development in Sweden and just like other frame materials, computer programs are used to draw houses in CLT. The aim of this report is to get knowledge of CLT and investigate how the software FEM-Design can be used to design a multi-storey building in CLT. In addition, FEM-Design has also been used to calculate the amount of material necessary to make a climate declaration, for both materials concrete and wood. The result based on the climate declaration shows that the wooden building has a lower emission in the construction phase compared with the concrete building, but the National Board of Housing, Building and Planning's database that has been used in this report is somewhat conservative. The values in the National Board of Housing, Building and Planning's database, primarily in stages A1-A3, differ slightly compared with EPDs (environmental product declaration) from different companies in the concrete industry. The CLT building is lighter than the concrete building, which means that the concrete foundations for the wooden building may be made smaller to handle the loads compared to concrete. On the other hand, the wooden building gets a slightly thicker floor to cope with the sound, fire and use requirements, which then results in a lower room height if the total height of the building still is the same. In order to achieve the same room height of 2.6 m in the concrete building, it would be required that the wooden building be built 1.2 m higher, which leads to greater material consumption.

Vid beräkning av grundkonstruktioner tillämpas ofta Winkler-modellen där jorden ersätts med en fjäderbädd som motsvarar jordens styvhet, en så kallad bäddmodul. Samverkanseffekter försummas ofta i dagens sätt att ansätta bäddmoduler och konsekvensen av detta blir att oförutsedda dragspänningar uppstår. Syftet med undersökningen är att ge konstruktörer ett underlag så de kan välja en beräkningsmodell som ger beräkningsförutsättningar vid dimensionering av grundkonstruktioner som tar hänsyn till samverkanseffekter. Målet är att påvisa hur samverkanseffekter och ansättning av bäddmodul påverkar delar av grundkonstruktionen med hänsyn till moment. Tre olika metoder för att beräkna bäddmoduler och två olika sätt att ansätta dessa har studerats med avseende på hur moment uppträder i grundkonstruktionen. Sex modeller har analyserats i datorprogrammet FEM-Design genom fyra valda sektioner i grundkonstruktionen. Resultatet visar att val av bäddmodul inte påverkar formen på momentkurvan men att det maximala momentet kan variera stort. Resultatet påvisar även att det uppstår zoner med dragspänning i konstruktionens överkant som en effekt av samverkan.
The Winkler-model is often applied when calculating foundation slabs. The model intend to replace the subgrade with a bedding of vertical springs that corresponds with the stiffness of the soil. The integration of the foundation slab is often neglected in todays approved methods of implementing subgrade modulus. The consequence of this overlook may cause unforeseen tensile stress in the foundation. The purpose of this study is to support engineers in their decision of choosing a model and provide proper conditions designing slabs taking into account for interplay of the whole foundation structure. The aim is to demonstrate how the interplay in the construction and the application of the subgrade modulus affects parts of the foundation regarding bending moment. Three different methods of calculating subgrade modulus and two ways of application have been studied with purpose to illustrate how bending moment appear in the structure. Four sections have been selected to represent the structural behavior to analyze six model cases in the FEM-Design program. The result indicates the choosing of subgrade modulus affect maximum value of bending moment although the appearance of the momentum curve are not affected. Results also show that zones of tensile stress occur at the top of the foundation as an effect of integration effects of the whole structure.

This thesis aims to reduce the reinforcement areas in lattice girder elements after large amounts have been observed in several projects. Existing handbooks and materials for designing lattice girder elements have been analyzed. A revised calculation model for design that is adapted to Eurocode and the Swedish national annex EKS 11 has then been developed. The calculation model should be seen as a proposal to how lattice girder elements can be designed. A reference project has laid the basis for testing the calculation model. Simultaneously two finite element models have been established in FEM-Design and smaller calculations have been performed in WIN-Statik: Concrete Beam.  The results show that the reinforcement areas have been reduced. An effective method of designing lattice girder elements is to extract forces and moments from a finite element program. These are then inserted into the calculation model together with other required data and by making the desired adjustments. The calculation model then designs the lattice girder element. Alternatively, the lattice girder element is designed using the FEM-software whilst the lattice girder is designed using the calculation model. Numerous methods of finding the design-moments have been studied. The results show that it is not satisfactory to calculate the moments with respect to a lattice girder element or a single strip. Thus, the whole slab must be taken into consideration.

It is a well-known problem that concrete needs to be made more efficient and that it is the large consumption of cement that is the major contributing factor to the nearby need. There is a zero vision of a climate-neutral concrete where all CO2 emissions in the life cycle of the concrete are to be reset by 2050. It is a question of improving, above all, the process of handling CO2 in the production of cement. This study tackles CO2 emissions from the concrete from a holistic perspective, by exploring optimization possibilities when implementing a newly developed concrete in residential buildings, called Ultra High Performance Concrete (UHPC). While it should be a better alternative for the climate, it should also require less material consumption and be more cost-effective in order to create a competitive alternative to the conventional alternative today, called Normal Concrete (NC). UHPC is during a development phase regarding optimization opportunities and it has been proven in several studies to be able to relate better to a sustainable design, based on a total life cycle progression. This applies above all to large and robust bridge structures where large volume differences are available. The idea behind this study is to highlight the question of whether there is an opportunity to get similar results in the construction of less robust components in residential buildings, since the problem with the mix design for UHPC has been the overall high cost in relation to NC. In recent years, this cost has been reduced and now there are opportunities to effectively introduce UHPC into another segment.In this study, columns and beams were dimensioned in a residential NC building and a residential UHPC building with ETABS (CSI 2019). Furthermore, the components of the buildings were compared, based on the aspect of a sustainable design from a total LCA. What was investigated were the differences in total material consumption, CO2 emissions, and costs.The study showed that the UHPC components were better based on all aspects after its total LCA. The total cement consumption was larger, but the building received at the same time an estimated double the lifespan of the NC- building. The total material consumption in the form of total component volumes became smaller, the total annual CO2 emissions became smaller and the total annual costs became smaller as well.
Det är ett välkänt problem att betong behöver klimateffektiviseras och att det är den storacementkonsumtionen som är den stora bidragande faktorn till det närliggande behovet. Detfinns en nollvision om en klimatneutral betong där alla CO2- utsläpp under betongenslivscykel (LCA), ska nollställas fram till år 2050. Det är en fråga om att framför allt förbättraprocessen gällande hantering av CO2 vid produktion av cement. Den här studien angriperCO2- utsläppen från betongen ur ett helhetsperspektiv, genom att undersökaoptimeringsmöjligheter vid implementering av en nyutvecklad betong i bostadshus, kalladUltra High Performance Concrete (UHPC). Samtidigt som den ska vara ett bättre alternativför klimatet, ska den också kräva mindre materialåtgång och vara mer kostnadseffektiv föratt kunna skapa ett konkurrenskraftigt alternativ till det konventionella alternativet idag,kallad Normal Concrete (NC). UHPC är under en optimeringsfas och den har bevisats i flerastudier kunna förhålla sig bättre till en hållbar design, utifrån en total LCA. Det gäller framförallt stora och robusta brokonstruktioner där stora volymskillnader är disponibla. Tankenmed den här studien är att lyfta fram frågan om det finns möjlighet att få liknande resultatvid byggnation av mindre robusta komponenter i bostadshus, i ju med att problemet medmix-designen för UHPC, har varit den generella höga kostnaden i förhållande till NC. Påsenare år har den kostnaden kunnat reduceras och nu finns möjligheterna att effektivtkunna införa UHPC till ytterligare ett segment.I studien jämfördes pelare och balkar i ett UHPC- hus med motsvarande komponenter i ettNC- hus utifrån aspekten en hållbar design, ur en total LCA. Husen dimensionerades i ETABS(CSI 2019) utefter samma förutsättningar med hänsyn till kravet på bärförförmågorna. Detutgjorde skillnader hos volymerna på komponenterna, som således påvisade hurmaterialåtgången förändrades. CO2- utsläppen och kostnaderna påverkades avbetongkompositionerna och skillnaderna hos de materiella egenskaperna av respektivebetongtyp. I slutändan redovisades vilken betongtyp som genererade minsta och störstaårliga CO2- utsläpp och kostnader.Resultatet visade att UHPC- komponenterna minskade den totala betongåtgången underbyggprocessen med 27,1%, samt minskade armeringsåtgången med 12,0%, men attcementåtgången nästan fördubblades och motsvarade en ökning på 99,4%. CO2- utsläppenvart således betydligt större efter byggprocessen, men i förhållande till ett totaltlivcykelförlopp, minskade de totala årliga utsläppen med 18,8%. Det fanns en kritisk punktdär UHPC- komponenterna måste ha en LCA på minst 97,5 år i förhållande till NCkomponenternas LCA på 60 år, för att vara mer lönsamma utifrån totala CO2- utsläpp.Kostnaderna vart också betydligt större för UHPC- komponenterna efter byggprocessen,men efter en total LCA, minskade de totala kostnaderna med 39,0%. Det fanns en kritiskpunkt, där LCA- förloppet måste uppgå till minst 73,2 år i förhållande till NCkomponenternas LCA på 60 år, för att vara mer lönsamma utifrån totala kostnader.Enligt det framtagna resultatet fanns det goda möjligheter för pelare och balkar i UHPChuset att förhålla sig bättre utifrån en hållbar design, än vad motsvarande komponenter förNC- huset gjorde, efter en total LCA. Pelare och balkar i bostadshus kan bli ett nytt segmentatt introducera UHPC till, även om pålitligheten för studien är begränsad av betydelsefullafelkällor och tillgängliga kunskaper inom området för närvarande.

Bygg- och fastighetssektorn stod 2017 för cirka 19 procent av Sveriges totala inhemska utsläpp av växthusgaser. Även om en total minskning av utsläppen från bygg- och fastighetssektorn i Sverige skett mellan 1993–2017 förefaller utsläppen som kan härledas till själva uppförandet av byggnader vara mer eller mindre oförändrade under samma tidsperiod. För att minska utsläppen beroende av själva uppförandet av en ny byggnad ses minskad materialanvändning och slankare konstruktioner som en möjlig åtgärd. Här har verksamma inom bygg- och fastighetssektorn stora möjligheter att göra betydande skillnad. Inom byggindustrin står betong och armering för en stor del av växthusgasutsläppen. En tidigare undersökning visar att 84 procent av klimatpåverkan från byggprocessen, vid uppförande av flerbostadshus i betong, kunde härledas till olika byggmaterial varav betong och armering stod för cirka 50 procent av utsläppen. Den här studien har utförts på uppdrag av Sweco Structures AB med syftet att undersöka hur en optimering av bärande system i flerbostadshus av betong kan påverka de direkta utsläppen av koldioxidekvivalenter för att bidra med kunskap till ett framtida hållbart byggande. Studien har utförts genom att utvalda delar av den bärande konstruktionen i ett befintligt flerbostadshus i betong undersökts och dimensionerats med ett mindre tvärsnitt än vad som använts i det verkliga projektet. Vidare har en jämförelse gjorts över hur olika hållfasthetsklasser på betongen påverkat erforderlig armeringsmängd. Efter neddimensionering har en jämförelse över hur den förändrade materialåtgången påverkat de direkta utsläppen av koldioxidekvivalenter gjorts. Resultatet visar en möjlig utsläppsminskning av koldioxidekvivalenter, avseende de studerade byggnadsdelarna, om cirka 25 procent vid optimering. Slutsatsen är att en optimering av bärande system i flerbostadshus av betong kan innebära betydande minskningar av de direkta utsläppen av koldioxidekvivalenter beroende av materialåtgången vid uppförande av nya byggnader.

I början av varje nytt projekt stöter man på de olika alternativ av stomme- och bjälklagskonstruktioner som finns att välja mellan, och frågan blir ofta vilken alternativ som är optimal för den aktuella projekteten. Den optimala lösningen för varje projekt existerar inte, på grund av de olika faktorer och förutsättningar som styr projektet, till exempel: ekonomi, typ av byggnad, terrängtyp etc. Frågeställningen i denna rapport är om limträ eller betong är den mest optimala alternativen som stommaterial i det aktuella projektet. Jämförelsearbetet utgående från förutsättningar har gjorts genom att dimensionera delar av ett projekt med både materialen. Fokus har lagts på skillnader i byggnadshöjd, vindstabilitet och grundläggningen. Resultaten tyder på om man ska bygga ett kontorshus eller flervåningshus vore betong mer lämpligare alternativ jämfört med limträ. Skillnaden i byggnadshöjd finns men är förvånansvärt inte så stor mellan de två olika stommaterial. Dock skillnaden varierar avsevärd när det gäller bjälklagshöjd mellan limträ och betong. Detta pga krav på nedböjning och svikt som ställs på limträbjälklag. Båda stommaterial klara vindstabiliteten utan plintar, som är ganska intressant speciellt med tanke på limträets låga vikt. När det gäller grundläggningen, blev skillnaden betydlig större mellan limträ och betong. Dimensionering enligt Eurokoder har gjorts genom egna handberäkningar och även användandet av programvaran Strusoft.
At the beginning of each new project comes across on the different options of frame and floor construction available to choose from, and the question is often which option that is optimal for the current project. The optimal solution for each project does not exist, because of the different factors and conditions that govern the project, such as: economy, building type, terrain type, etc. The issue addressed in this report is on glue-laminated wood or concrete is the most ideal alternative to framing materials in the current project. Comparative work on the basis of preconditions has been made by dimensioning the parts of a project with both materials. The focus was on differences in building height, wind stability and the foundation. The results indicate if you're going to build an office building or apartment building,concrete is more appropriate alternative compared to the glue-laminated wood. The difference in building height is surprisingly not so great between the two different frames. However, the difference varies considerably in terms of floor height between glue-laminated wood and concrete. This is due to requirements for deflection and springines imposed on wood. Both frames can handle wind stability without plinths, which is quite interesting especially in view of the wood's light weight. Regarding the foundation, the difference was significantly greater between glue-laminated wood and concrete. The design according to Eurocodes has been made by hand calculations and also the use of the software Strusofts.

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.

Syfte: Miljömedvetet och prisvärt byggande har länge varit två uttryck som använts ibyggbranschen. Betong har använts och är väl beprövat. Trä och framförallt KL-trä ärdäremot ett material som växt fram det senaste decenniet. Frågan är, när är det bäst attbygga med de olika materialen och vad är materialens respektive klimatavtryck? Målet med denna rapport är att jämföra två bjälklagssystem, ett i KL-trä och ett i betong, utifrån ett sammanvägt kostnads-, dimensions- och miljöperspektiv och hur de förhåller sig mellan spännvidderna fyra, sex och åtta meter. ▪ Hur stor är den procentuella kostnadsskillnaden mellan dessa bjälklagssystem? ▪ Hur stor är den procentuella skillnaden i koldioxidutsläpp under produktionen avdessa bjälklagssystem ▪ Hur stor är den procentuella dimensionsskillnaden mellan dessa bjälklagssystem? ▪ Vilket bjälklagssystem är det bästa valet utifrån en multikriterieanalys? Metod: Studien består av flera experiment för att få ut empiri till en kvotmätning.Denna metod användes för att få fram primärdata till arbetet.Sekundärdata samlades in via dokumentstudier av lagar och krav för byggnation inombrand, ljud och dimensionering. Resultat: Studien visar resultaten av en jämförelse mellan bjälklagssystem med olikamaterial och spännvidder. En multikriterieanalys används för att rangordna resultatenför att visa det mest fördelaktiga alternativet. Konsekvenser: Vid användning av KL-trä bör dimensionering tas i beaktande dådimensionerna blir relativt stora jämfört med betong. Kostnaden av materialen skiljersig markant. Detta speglar dock inte totalkostnad då produktion, leveranser, montering,etcetera ej är medräknat. Att använda en multikriterieanalys vid jämförelser ger entydlig bild på fördelaktigt alternativ samt hur stor skillnad det är mellan alternativen. Begränsningar: Då det endast är en del i totalkostnaden som berörs speglar interesultatet rättvis kostnadsbild och kan därför inte användas som referenspunkt. Resultatfungerar endast som ett hjälpmedel vid delberäkning av totalkostnad. Nyckelord: Betong, KL-trä, Plattbärlag, Plattbjälklag, Kassettbjälklag,Multikriterieanalys, Dimensionering, Kostnad, Koldioxidutsläpp
Purpose: Environmental and affordable construction has long been two terms used in theconstruction industry. Concrete has been used and is well proven. Wood and especiallyCLT wood, on the other hand, is a material that has emerged in the last decade. The questionis, when is it best to build with the different materials and what are their respective climatefootprints? The aim of this report is to compare two structural floor systems, one in CLT wood and onein concrete, based on a balanced cost, dimension and environmental perspective and howthey relate between the spans of four, six and eight meters. ▪ What is the percentage cost difference between these structural floor systems? ▪ What is the percentage difference in carbon dioxide emissions during theproduction of these structural floor systems? ▪ What is the percentage dimensional difference between these structural floorsystems? ▪ Which structural floor system is the best choice based on a multi-criteria decisionanalysis? Method: The study consists of several experiments to obtain empirical data for a quotameasurement. This method was used to obtain primary data for the work. To obtain secondary data consisting of standards, calculation models and requirements, adocument study was used. Secondary data were collected via document studies of laws and requirements forconstruction in fire, acoustics and dimensioning. Findings: The study shows the results of a comparison between structural floor systemswith different materials and spans. A multi-criteria decision analysis is used to rank theresults to show the most advantageous alternative. Implications: When using CLT-wood, dimensioning should be taken into account as thedimensions will be relatively large compared to concrete. The cost of the materials differsmarkedly. However, this does not reflect the total cost as production, deliveries, assembly,etcetera are not included. Using a multi-criteria decision analysis in comparisons gives aclear picture of a favorable alternative and how large a difference there is between thealternatives. Limitations: As only a part of the total cost is affected, the result does not reflect a faircost picture and can therefore not be used as a reference point. The results only serve as anaid in the partial calculation of total cost. Keywords: Concrete, CLT-wood, Prefabricated Concrete Slab Joist, CLT Flat Joist,Rib Elements, Multi-Criteria Decision Analysis, Cost, Carbon Dioxide Emissions

Denna rapport är en del av byggingenjörsutbildningen på Högskolan i Borås som avslutande examensarbete för utbildningen. Prefabricerade elementen kan tillverkas efter kundens behov och förkortar byggtiden då tillverkningen sker inomhus utan påverkan av väder och utomhustemperatur. En nackdel kan vara att projekteringen innan tillverkningen av elementen kan börja måste i stort sett vara klar, vilket gör att flexibiliteten av ändringar under produktionsskedet begränsas. Rapporten ger alternativa lösningar på olika sorts sammanfogningar av prefabricerade bjälklagselement tillverkade av företaget HEDA; Hedareds sand och betong AB, som tillämpas på en typbyggnad. I rapporten ingår även lösningar på problem som uppkommer efter sammansättningen av konstruktionen. Sammanfogning av de prefabricerade bjälklagselementen är en nödvändighet för att bjälklaget som elementen tillsammans bildar skall kunna ses som en sammanhängande enhet, det vill säga att sammanfogningar måste förhindra att elementen bland annat separerar, förskjuts och förflyttas från varandra. Typbyggnaden räknas på för att skapa en uppfattning av de krafter, moment och spänningar som uppkommer på grund av de laster som bjälklaget påverkas av. Beräkningarna som görs i rapporten utgår främst ifrån beräkningsmodeller i Eurocode. Under de områden där Eurocode ej varit tillräcklig används andra källor för tillvägagångssätt, bland annat fib. Bland de alternativa lösningarna för att sammanfoga elementen ingår beräkningar för att kontrollera  så att fogen mellan elementen klarar av skjuvspänningen, mothålla separationen av elementen och förankring av bjälklaget i väggen. Problemlösningar för ofrivillig inspänning  samt att ta upp tvärkraften då elementen inte har någon tvärkraftsarmering. För samtliga sammanfogningar och problem hittades en lösning.
This report is apart of the structural engineering program at the University of Borås as a final bachelor thesis for the program. The precast elements can be made by the demands of the customer and reduces the time of construction because the manufacturing is indoors without the effects of weather and outside temperature. A downside can be that the projection, before the manufacturing of the elements can begin, needs to be almost completed, which limits the flexibility of being able to make changes during the construction. The report offers alternative solutions for different kind of connections between precast elements, manufactured by HEDA; Hedareds sand och betong AB, designed for an example of a building. The report also includes solutions for problems that arises after the construction is put in place. Connecting the precast elements together is necessity for the slab, that the elements form, to be seen as one unit, which means that the connections need to prevent the precast elements from separating, dislocate and move away from each other.   The example of a building is used for calculations to get a perspective of the forces, moments and stresses that occur from the loads that affects the slab. The calculations made in the report is mainly from Eurocode, under the sections where Eurocode lack of information about the subject other sources were used, for example fib. The alternative solutions for connecting the elements together includes; make sure that the insitu between the elements can handle the shear stress, prevent separation of the elements from happening and anchoring the slab to the walls. Solutions for the problems of unintended restraint and handle the shear force without any stirrups in the elements. A solution was found for all of these problems and connections of the elements.

The most common prefabricated concrete slabs are hollow core slabs, which are usually pre-tensioned. How to design these parts is not compiled today in a manual where it is clear how this is done, this knowledge is generally classified as expert knowledge. The purpose was to bring forth how to design prefabricated pre-stressed hollow core slabs, HD/F, and then create a design aid that is compared by hand calculations with the PRE-Stress design program from StruSoft. Furthermore, to compare it with site-cast concrete slabs to see differences in the amount of material and the thickness of the structure under the same conditions.The design aid is not complete as some limitations had to be made. When it comes to results, the hand calculations in comparison with PRE-Stress have not resulted in identical answers but have proven to be on the safe side consistently through the design, which indicates that the design aid is fully functional. In the comparison with site-cast concrete slabs, it can be noted that prestressed hollow core slabs require less concrete volume, slimmer construction, and longer span widths but greater reinforcement volume.
Det vanligaste prefabricerade betongbjälklaget är håldäcksplattor som oftast är spännarmerade. Hur man dimensionerar dessa bärverksdelar finns idag inte samlat i en handbok där det står tydligt hur man gör, den kunskapen klassas generellt som expertiskunskap. Syftet var att ta fram hur man dimensionerar prefabricerade förspända håldäcksplattor, HD/F, och sedan skapa ett dimensioneringshjälpmedel som jämförs genom handberäkningar med PRE-Stress dimensioneringsprogram från StruSoft. Vidare genomfördes jämförande beräkningar för platsgjutet betongbjälklag för att se skillnader i materialmängd och konstruktionstjocklek under samma förutsättningar.Dimensioneringshjälpmedlet är inte komplett då vissa avgränsningar behövts göras. När det kommer till resultat har handberäkningar i jämförelse med PRE-Stress inte resulterat i identiska svar, men visat sig hamna på säkra sidan konsekvent genom dimensioneringen vilket tyder på att dimensioneringshjälpmedlet är fullt användbart. I jämförelsen med platsgjutet bjälklag kan man konstatera att förspända håldäcksplattor ger mindre betongvolym, slankare konstruktion och längre spännvidder men större armeringsmängd.

Det här examensarbete har genomförts i samarbete med Sweco Sverige AB på enheten för byggkonstruktion. Syftet med studien var att undersöka tungbetong som ett alternativ till konventionell konstruktionsbetong vid gjutning av vindkraftsfundament. I den här studien har ett vindkraftsfundament i konventionell konstruktionsbetong stått som grund för de dimensioneringsberäkningar som har utförts för att istället kunna använda tungbetong i fundamentet. Ett mål med studien var att med ett fundament i tungbetong minska dimensionerna och således minska klimatpåverkan och kostnaden.  För att undersöka om målet kunde uppnås har beräkningar för fundamentets geometri, krav vid bruksgränstillståndet, ekonomiska data och klimatpåverkan utförts. Från studiens dimensioneringsberäkningar om fundamentets geometri framgår det att fundamentet behöver uppfylla vissa krav på mått och därav är fundamentets radie den parameter som kan minska volymen mest. Det ledde till att volymen på fundamentet i tungbetong blev mindre än den för konventionell konstruktionsbetong.  Tungbetongens resultat blev ur vissa perspektiv bättre än konventionell konstruktionsbetong. Volymen för tungbetongsfundamentet kunde reduceras med 14 %. Detta resulterade i en minskning av koldioxidutsläpp med 7 %, priset ökade däremot med 65 %.  Genom att i detta fall använda sig av tungbetong istället för konventionell betong kunde både volym och koldioxidutsläpp reduceras, däremot till ett väldigt högt pris.
The purpose of the study was to investigate an alternative to conventional construction concrete. In this study, a wind turbine foundation consisting of conventional construction concrete have been analysed and served as a basis for dimension calculations to the foundation of heavy weight concrete.  A goal with the study was to decrease the dimensions of the foundation using heavy weight concrete instead of conventional and therefore also reduce the climate impact as well as the cost of the foundation.  To investigate if the goal is achievable, calculations for the foundation geometry, the requirement of the service limit state, economic data and climate impact have been calculated. In the calculations about the foundation geometry, certain requirements regarding the dimensions needs to be achieved and therefore it is the radius of the foundations that can affect the volume the most. This resulted in a decrease of volume for the heavy weight concrete foundation.  In some perspectives, the heavy weight concrete had better outcome than conventional construction concrete. The volume of the foundation could be reduced by 14 %. This led to a reduction in product emission by 7 %. The price of heavy weight concrete, per cubic meter, is almost five times more expensive than it is for conventional construction concrete and therefore the price was 65 % higher.  This concludes in a possibility to reduce both the volume as well as the CO2-emissions but for a very high price.

This study is based on an analysis of a foundation slab where calculations are done to find the minimum amount of reinforcement needed. The purpose of this thesis is to find a balance between time-cost, carbon dioxide emissions and the working environment. One way to minimize time-cost is by using FEM-software. In some cases, FEM-software is more exact than manual calculations, since manual calculations usually approximate. For this reason, manual calculations are compared to FEM-Design. FEM-software is commonly used for other parts of construction, which saves time-cost and materials compared to manual calculations. The use of FEM-software for foundation slabs could improve the dimensioning process in the same manner. The slab that is analysed in this thesis is part of an industrial building. The slab has two parts with different prerequisites in forms of area, thickness and point loads. Shrinkage- and creep-deformations are common causes for cracks in concrete. The results show that FEM-Design saves time for both parts of the slab but requires more reinforcement for the bigger of the two dimensions, which entails higher carbon dioxide emissions. Both calculation-methods met the maximum distance of 150 mm between the reinforcement bars which is the requirement for the workplace environment.
Detta examensarbete handlar om att analysera en grundplatta genom att hitta en balans mellan tid, arbetsmiljö och minimering av koldioxidutsläpp. Sweco presenterade utmaningen att beräkna den optimala ameringsmängden med hänsyn till dessa aspekter och erbjöd resurser för analysen. Plattan som analyseras är en del av en industribyggnad. Den är uppdelad i två delplattor som har olika förutsättningar för tjocklek och laststorlek. Ett sätt att minimera tid kan vara att använda sig av FEM-beräkningsprogram. I vissa fall är FEM-beräkningsprogram mer säkra än handberäkningar då handberäkningar approximerar. Av dessa anledningar jämförs handberäkningar med FEM-Design. Grundplattor är intressanta konstruktionsdelar som utsätts för krymp- samt krypdeformationer utöver externa laster. Dessa deformationer kan orsaka sprickbildning i armerade grundplattor. Momentfördelningen för grundplattor skiljer sig avsevärt jämfört med betongplattor som vilar på stöd. Resultaten visar att FEM-Design tar mindre tid, men utifrån avgränsningar kräver större armeringsmängd för större dimensioner av grundplattor. Större mängdarmering innebär negativ miljöpåverkan, eftersom större koldioxidutsläpp uppstår vid tillverkning. Båda metoderna klarar arbetsmiljökravet på maximalt 150 mm i centrumavstånd.