Dissertations / Theses on the topic 'Stålkonstruktioner'

Steel is an excellent material to build with, but consideration must be given to the fact that unprotected steel corrodes, rusts, therefore, as a rule, the steel must be protected in some way. This can be done by reducing the tendency of the steel to corrode by using stainless steel or by treating the steel with a protection method. The two most common methods of protection are corrosion protection paint and zinc coating. To determine the method, the corrosive category must first be evaluated and this is done in accordance to EN ISO 12944-2:1998. Stainless steel is available in many varieties but only some of them have properties that make them suitable for use as construction steels. There are many factors to be considered in the design of stainless steel to prevent corrosion from occurring. Design of stainless steel is slightly different from the design of plain carbon steel. In this thesis, only the differences are considered. There are many different systems of protective coating. These consist of at least two different layers of paint. Before the steel is painted, it must be pretreated to remove any impurities in the steel in order to get good adhesion. Galvanizing with a zinc coating can be done in a couple of ways, including hot-dip galvanizing and zinc spraying, where galvanizing is the most common method. When both galvanizing and painting is used it is called duplex systems. Which method that should be used depends on several factors such as economics, aesthetics and environmental impact. There is no simple solution, everything must be weighed and considered in each individual case.
Stål är ett utmärkt material att bygga med, men hänsyn måste tas till att oskyddat stål korroderar, rostar, därför ska stålet i regel rostskyddsbehandlas. Detta kan göras genom att minska stålets benägenhet för att korrodera genom att använda rostfritt stål eller genom att behandla stålet med någon skyddsmetod. De två vanligaste skyddsmetoderna är rostskyddsmålning och förzinkning. För att bestämma metod måste först korrosivitetsklassen bedömmas och det görs enligt SS-EN ISO 12944-2:1998. Rostfritt stål finns i många olika varianter och det är bara några av dessa som har egenskaper som gör att de kan användas till byggande. Det finns även många faktorer att tänka på för att förhindra att korrosion i rostfria konstruktioner uppstår. Dimensionering av rostfritt stål skiljer sig något från dimensionering av vanligt kolstål. I detta arbete tas endast skillnaderna upp. Det finns många olika färgsystem inom rostskyddsmålning. Dessa består av minst två stycken olika skikt med färg. Innan ett stål rostskyddsmålas måste det förbehandlas så att eventuella föroreningar på stålet försvinner och ger färgen bra vidhäftning. Förzinkning kan göras på ett par olika sätt, däribland varmförzinkning och sprutförzinkning där varmförzinkning är den vanligaste metoden. När både förzinkning och målning används fås så kallade duplexa system. Vilken metod som ska väljas för att skydda stålet mot korrosion beror på flera olika faktorer så som ekonomi, estetik och miljöpåverkan. Det finns ingen enkel lösningsmetod utan allt måste vägas samman och beaktas utefter varje enskilt fall.

I rapporten undersöks om besparingar kan göras i projekteringsskedet av byggnadsverk. Undersökningen görs genom att sammanställa och analysera utnyttjandegraden av pelare i fyra stålhallar belägna i Örebroregionen. Syftet är att undersöka om besparingar går att göra och i sådant fall hur stora dessa är. Dimensioneringen har primärt genomförts i programmet Ramanalys, där varje pelare i de valda konstruktionerna har analyserats och dimensionerats enskilt. Laster som är beroende av ort, byggnadsutformning, placering med mera, har tagits fram med hjälp av Eurokod och tillhörande nationell bilaga, EKS. Laster på fackverk, installationer, tak- och väggkonstruktion har uppskattats då dessa dimensioneras av leverantörer. Uppskattningarna har gjorts med hjälp av leverantörernas snabbdimensioneringsprogram. Stommarna som har analyserats har varit av typen stålhallar. Optimeringen har begränsats till att gälla dessa stålhallars stompelare. Resultatet av denna undersökning visar att besparingar går att göra. I de fall som detta arbete har undersökt ligger de ekonomiska besparingarna på mellan 10-24%. Denna besparing ligger enbart på materialkostnadsdelen, vilket tydligt skall understrykas. Besparingen är alltså enbart på stålvikten och ingen hänsyn till övriga eventuellt uppkommande kostnader för transport, montering, extra nedlagd konstruktörstid osv. Genom att räkna för en högre utnyttjandegrad av ingående element kan man göra besparingar av material. I detta fall handlar det om stålvikt som kan reduceras genom att välja mer optimerade, dvs. slanka dimensioner. Utnyttjandegraderna i denna jämförelse hamnar då, på vissa element uppemot 98-99%. Slutsatsen av denna studie är att man kan räkna mer optimerat och på så sätt reducera materialvikter och sänka kostnaden där av.
This report investigates if there are savings to be made during the phase of construction planning. The study will be carried out through compiling and analyzing the capacity level of columns in four steel constructions situated in the region around Örebro. The Purpose is to study if there are savings to be made, and if so, how big these savings are. The design has mainly been carried out using the software Ramanalys, where every column in the construction has been analyzed and designed. Loads that are dependent on location, building design, topography etc have been calculated with the help of Eurocode and the associated national annex, EKS. Loads from trusses, installations, roofs and walls have been estimated as these are designed by suppliers. The estimations have been made using the quick-designing programs provided by the suppliers’ websites. The frames that have been analyzed are of the type steel constructions. The optimization has been limited to the columns in the frame of these constructions. The result of this study shows that savings can be made. In the constructions we have studied, the financial savings are between 10-24 %. These savings refer solely to the material cost of the component, which must be clearly emphasized. The savings are thus only on kilograms of steel and no account is taken for other possible incurred costs such as transport, assembly, extra time for the constructor etc. By calculating for a higher degree of utilization of the frame columns, one can save material that otherwise would have to be paid for. In this case steel weight that can be reduced by choosing slimmer and more optimized dimensions. The capacity levels in this comparison is on some elements utilized around 98-99 %. The conclusion of this study is that one can do more optimized designs and thus reduce material weights and lower the cost thereof.

Stålbroars approximativa livslängd bestäms av stålets utmattningshållfasthet, då utmattning är en av de främsta anledningarna till att livslängden begränsas. I Sverige existerar ett antal broar som närmar sig slutet av sin livslängd, samtidigt som behovet för kapacitet och kraven på broarna ökar. Flertalet av dessa broar är i behov av upprustning. Däremot är det inte möjligt ur vare sig ett ekonomiskt- eller miljöperspektiv att byta ut alla broar, och därför behöver de broar som är mest kritiska prioriteras. Vid utmattningsdimensionering av stålbroar beaktas hela spänningsvidden, oavsett om spänningarna är i drag eller tryck. En spricka propagerar endast vid dragspänningar, vilket innebär att tryck- spänningar egentligen inte bör vägas in i samband med dimensionering. Detta innebär att en del stålbroar skulle kunna ha en längre livslängd än vad den traditionella dimensioneringen ger. Spänningsintensitetsfaktorn 𝐾 används inom brottmekaniken för att förutspå spänningsintensiteten i närheten av sprickspetsen, och appliceras till linjärelastiska material. Det finita elementprogrammet Abaqus användes när brodetaljen modellerades och analyserades. Brodetaljen representerar en balk med en påsvetsad anslutningsplåt, som utsätts för trafiklasten på en bro och en temperaturlast för att simulera egenspänningar. Detaljen representerar problematiken med utmattning i stålkonstruktionsdelar. Motivet för denna studie är att inga sprickor har hittats under inspektioner av liknande detaljer, det till trots att en del stålbroar teoretiskt sett förbrukat sin livslängd. Studien genomfördes med en mer avancerad modell än vad som vanligtvis skapas för bedömning av utmattning, med syftet att modellera verkligheten mer korrekt. Resultaten visar hur egenspänningarna bidrar till dragspänningar, vilket leder till sprickpropagering i modellen. Vid spricklängden 9,5 mm övergår spänningarna från drag till tryck, och då upphör spricktillväxten. Resultaten visar även att utmattningssprickor kan växa i stålkonstruktionsdelar som i huvudsak utsätts för nominella tryckspänningar, ifall höga egenspänningar uppstår vid anslutningsplåten.
Steel bridges estimated service life is determined by the fatigue strength of the steel, since fatigue is one of the main reasons for limiting the service life. In Sweden there is a number of bridges that approach the end of their service life, while the need of increasing the capacity and demands on bridges grows. The majority of these bridges is in need of reparation. On the other hand, it is not possible either from a financial- or environmental perspective to replace all bridges, and therefore the bridges that are most critical needs priority. In the case of fatigue design calculation of steel bridges, the entire stress range is taken into account, regardless of whether the stresses are in tension or pressure. A crack propagates only at tensile stresses, which means that pressure should not really be considered in the design calculations. This means that some steel bridges could have a longer life span than the traditional design calculation gives. The stress intensity factor K is used within the fracture mechanism to predict the stress intensity near crack tip, and is applied to linear elastic materials. The finite element program Abaqus was used when the bridge detail was modeled and analyzed. The bridge detail represents a beam with a welded connection plate, which is exposed to traffic load at the bridge and a temperature load to simulate residual stresses. The detail represents the problem of fatigue in steel structural parts. The motive for this study is that no cracks have been found during inspections of similar details, despite the fact that some steel bridges theoretically have consumed their longevity. The study is conducted with a more advanced model than usually created for assessment of fatigue, with the purpose of modeling the reality more correctly. The results show how the residual stresses cause tensile stresses, which leads to crack propagation in the model. At a crack length of 9,5 mm, the stresses change from tension to compression, and then the crack growth ceases. The results also indicate that fatigue cracking can grow in steel structural parts that are mainly exposed to compressive nominal stresses, if tensile residual stresses appear at the connection plate.

This bachelor thesis covers fire protection methods of structural steel and the aim is to develop an information tool designed for inexperienced structural engineers. The information tool covers basic fire protection methods and the general way to produce a fire resistance for structural steel. The layout of this information tool is a simple folder that contains information about the most important steps when producing fire protection for a steel structure. The thesis starts with a general overview of the fire protection needed in buildings to fulfill national legislative and regulatory requirements. To get an understanding of how steel components behave during the influence of fire, a brief overview is presented of the material properties of steel. This chapter also contains a review of previous research in the area. Furthermore, some of the most common fire protection materials are introduced and the general way of producing a safe fire protection for steel components is explained. For example, the chapter handles topics such as critical steel temperature, section factor and degree of utilization, which are key factors for designing fire protection for structural steel components. To evaluate the information tool, experienced structural engineers have been interviewed with a given interview guide to assist the making of this tool. The results from the interviews provided an insight into the needs for information regarding fire protection for structural engineers.

Stålindustrin står för 7 % av världens koldioxidutsläpp. För att minska industrins miljöpåverkan är ett alternativ att introducera konstruktioner i höghållfasta stål eftersom det ger möjlighet till slankare konstruktioner och därmed mindre materialåtgång. Användning av höghållfasta stål i svetsade konstruktioner kan dock vara problematiskt då de utsätts för utmattningslaster vilket kan leda till oanade brott i konstruktionen. För att förbättra svetsade konstruktioner mot utmattning kan PWT tillämpas.I arbetet undersöktes möjligheterna till implementering av PWT i tillverkningsstadiet samt eventuella hinder till varför metoden inte används. För att bilda en uppfattning om möjligheten till alternativa metoder för att öka utmattningshållfastheten för en svets har gällande myndighetskrav samt normer för utförande av vanliga svetsar undersökts. Genom intervjuer har åsikter från olika aktörer inhämtats för att besvara frågeställningarna.Efter genomförd undersökning konstaterades att den bristande förmågan att kontrollera spänningar i en svets är en bidragande faktor till varför PWT i dagsläget inte används i tillverkningsstadiet inom byggbranschen. Intervjun med Trafikverket resulterade i alternativet att ta fram en särskild kravspecifikation enligt Krav Brobyggande, som vid godkännande skapar möjlighet för implementering av PWT. Krav Brobyggande är Trafikverkets dokument men krav och råd för brobyggande i Sverige.
The steel industry stands for 7 % of the worlds emission of carbon dioxide. An alternative to reduce the environmental impact of the industry is to introduce structures of high strength steel since it provides opportunity for slimmer structures and thereby less material consumption. However, the use of high strength steel in welded structures can be problematic when exposed to fatigue loads, which can lead to unsuspected breaks in the structure. To improve welded structures against fatigue PWT can be implemented.The possibilities for implementation of PWT during manufacturing and possible obstacles as to why it should not be used was investigated in this thesis. To form a perception for the possibilities of alternative welding methods to increase fatigue strength the existing regulations and norms of execution for as welded conditions was examined. Opinions from different participants in the construction process were interviewed to answer the questions at issue.The lacking ability to verify stress in a weld was concluded to be a contributing factor as to why PWT is not currently used during the manufacturing process in the construction industry. The interview with Trafikverket resulted in the alternative to create a specific requirement specification according to demands in Krav Brobyggande. Approval of the specific requirement specification could lead to possibility to implement PWT in the construction industry. Krav Brobyggande is Trafikverkets document with demands and advice for bridge construction in Sweden.

Stål är ett vanligt förekommande konstruktionsmaterial som används i olika typer av byggnader. Det är ett material med vilket klena dimensioner kan användas för att åstadkomma stora spännvidder och fria ytor. Däremot mjuknar stål vid höga temperaturer vilket kan innebära allvarliga skador i form av kollaps. I förebyggande syfte är det därför viktigt att brandskydda stålkonstruktioner på ett korrekt sätt. Syftet med detta examensarbete har varit att undersöka vilket brandskydd som är mest kostnadseffektivt genom att jämföra olika brandskydd som tillämpas i industrihallar. Studien har utförts i samarbete med Blixthuset Stålhallar och innefattar ett av deras pågående projekt där branddimensionering behövde utföras. Brandskydden som har jämförts är överdimensionering av stålprofil VKR 250X250X10, brandskivor, brandmålning och brandisolering. Initialt har lasteffekten i rumstemperatur beräknats i enlighet med Eurokoderna. Därefter har lasteffekten i brandlastfallet beräknats, följt av att den kritiska ståltemperaturen tagits fram på respektive våningsplan för både mittpelare och fasadpelare. Vid jämförelse av lasteffekterna som beräknats fram har utnyttjandegraden identifierats och därmed har behovet av brandskydd blivit känt. När den kritiska ståltemperaturen och utnyttjandegraden har fåtts fram har offerter från företag kunnat efterfrågas och en kostnadsjämförelse har därmed blivit möjlig. Studien har visat att överdimensionering av stålpelare inte är en effektiv lösning då inte ens den tjockaste profilen VKR 400X400X16 var tillräcklig tjock för att uppnå brandkravet R60. Trots överdimensionering hade stålpelarna behövt ytterligare brandskydd för att klara av brandkravet. Det dyraste brandskyddet var montering av brandskivor, följt av brandmålning och brandisolering.
Steel is a commonly used construction material. It is a material where small dimensions can be used to achieve large spans and free spaces. Steel softens however when encountering high temperatures which can cause severe damage such as collapses. It is therefore with greatest importance that fire protection is designed correctly. This bachelor thesis contains a study that compares different fire protections for industrialbuildings in steel, and the purpose of the study was to find the most economic efficient fire protection. This study has been made in collaboration with Blixthuset Stålhallar where one of their projects needed fire protection to be designed. The fire protections being compared was over dimensioning steel column VKR 250X250X10, using fire gips, fire insulation and fire painting. Initially, the load effect in room temperature was designed according to the Eurocodes. Thereafter, the load effect in the fire load case was designed, followed by finding the critical steel temperature. When comparing the two load effects, the utilization could be recognized and consequently, the requisite of fire protection could be identified. When the amount of fire protection needed was determined, offers from different companies could be taken in for comparison. The study showed that oversizing is an inefficient solution of fire protecting the steel columns since even the thickest steel column VKR 400X400X16 was not thick enough to achieve the fire requirement R60. Despite oversizing the steel columns, other fire protection would still be needed. Furthermore, the study showed that the most expensive fire protection wasassembly of fire discs, followed by fire painting. The cheapest alternative was fire insulation.

När byggbranschen för några år sedan fasade ut de tidigare nationella regelverken och ersatte dem med de gemensamma europeiska konstruktionsstandarderna, Eurokoderna, ändrades processen för att brandskydda konstruktioner. Hur dimensionerings­processen ser ut med de nya reglerna är inte helt enkelt att sätta sig in i. Därmed har detta examensarbete framställts på uppdrag av Sweco Structures AB. Huvudmomentet i arbetet är beskrivning och förklaring av de befintliga dimensioneringsmetoderna. För att förstå metoderna från regelverken består de första kapitlen i detta arbete av grundläggande teori för brandens verkningssätt och stålets respons vid förhöjd temperatur. Detta följs av en genomgång av de förenklade beräkningsmetoderna och dess ekvationer. I rapporten ingår även en fallstudie där en stålkomponent i en industribyggnad analyseras. Resultat från fallstudien visar att den så kallade kritiska temperaturmetoden inte bör användas för konstruktioner där instabilitetsfenomen måste beaktas. Den kritiska temperaturmetoden har därför ett mycket begränsat användningsområde. Det visade sig även att kostnaderna för att öka diagonalens dimensioner uppgick till ungefär samma kostnad som att brandskyddsmåla. Detta är dock mycket beroende på situation och sannolikt varierar kostnaderna kraftigt.
When the construction industry phased out the earlier national construction standards a few years ago and replaced them with the European standards, the rules for fire safety changed. The new design process is complex and not simple to get a full picture of. For that purpose this thesis is written for Sweco Structures AB. The main part of this thesis comprises of descriptions and explanations of the existing design methodologies. To better understand the methods in Eurocode, the first chapter contains basic theory of how fires behave and how steel responds to higher temperatures. The following chapters address the simplified calculation methods and their equations. The report also includes a case study of a steel framed industrial building where a critical diagonal was analyzed. The analysis showed that the method called critical temperature method is not applicable for components where instability is taken into account. Those components should instead be calculated using the equations given in Eurocode. Therefore the critical temperature method has a very limited use. The analysis also showed that the cost of increasing the dimension of the diagonal was about the same as the cost of coating it with fire resisting paint, but this is very dependent on the situation. The report concludes with discussion and comparison of results.

Nästan alla stålkonstruktioner måste rostskyddas. Undantaget är de som står inomhus i torr luft. Ett rostskydd kan utföras på flera olika sätt, men de vanligaste är att stålet målas med rostskyddsfärg eller att det varmförzinkas. Innan detta kan utföras måste stålet förbehandlas. Det är viktigt att den utförs noggrant för annars kan kvarvarande föroreningar börja rosta under färg- eller zinkskiktet. Rapporten behandlar de ovan nämnda metoderna, dess egenskaper och miljöpåverkan samt kostnader för systemen.

De rostskyddsmetoder som används har alla en negativ påverkan på naturen och hälsan. Hur stor den är beror på vilken sorts beläggning som används. Men man måste också tänka på att de faktiskt skyddar stålet och ökar livslängden och därigenom ger ett bättre resursutnyttjande.

Att säga hur mycket ett system kostar är inte helt lätt. Dessa kostnader beror på flera saker. Den största skillnaden gör mängden stål, men det beror även på till exempel tjocklek och typ av skikt.

Resultatet av studien är ett antal tabeller där konstruktörerna själva kan gå in och välja det system som, med tanke på ekonomi och miljöfrågor samt skiktets egenskaper, passar bäst till konstruktionen. Även ett snabbvalssystem har utvecklats där man väljer enbart efter en kategori, till exempel den billigaste eller den starkaste.

I samband med ett brandförsök i Australien ämnat att undersöka sprinklersystem, testades även några enklare värmestrålningssköldar av olika högreflekterande material. I försöket placerades tre obelastade pelare ut och utsattes för full brand. Två av pelarna avskärmades med förzinkad stålplåt respektive aluminiserad stålplåt och en pelare var helt oskyddad och användes som referens. Mätningar från brandförsöket visar att den maximala ståltemperaturen, i de tre olika pelarna, uppmättes till 580°C, 427°C respektive 1064°C. Även då resultaten var positiva har få vidare undersökningar utförts, vilket har motiverat denna rapport. Rapportens huvudmål har varit att med hjälp av teoretiska experiment påvisa att värmestrålningssköldar kan användas som brandskydd för stålkonstruktioner. Metoden för genomförandet av arbetet har varit att sätta sig in i den bakomliggande teorin och bygga upp ett enklare beräkningsprogram där, utifrån givna materialegenskaper, olika sorters sköldars förmåga att brandskydda ett ståltvärsnitt beräknas. De första kapitlen beskriver bakomliggande teori rörande brand och termofysik. Detta följs upp av några exempel på tänkbara värmestrålningssköldar, en enklare kostnadskalkyl där jämförelse av andra brandskyddsmetoder har gjorts och slutligen ett förslag på hur sköldar ska dimensioneras. För att skydda en VKR-profil 200x200x10 i 30 minuter måste en 1 millimeter tjock sköld med en luftspalt på 20 millimeter, mellan pelare och sköld, bestå av ett material som reflekterar minst 80 procent av all värmeenergi som strålar mot den under hela brandförloppet. Skölden ska även ha en hög densitet, specifik värmekapacitet och smältpunkt. Detta kan jämföras med aluminiumfolie som reflekterar omkring 95 procent, men varken har den densitet eller smältpunkt som krävs för att hantera de extrema förhållandena vid brand. Det visar sig även att i dagsläget är brandskydd med hjälp av värmestrålningssköldar relativt dyrt jämtemot traditionella brandskyddsmetoder.
In fire tests performed in Australia meant to examine the effectivity of sprinkler systems, a few simple heat radiation shields made of highly reflective materials were also tested. In the trials three identical steel columns were exposed to fire in an office building. One of those columns were shielded with a galvanized steel sheet, the second with an aluminized steel sheet while the third was left unprotected. Data from the trial shows that the temperature of the steel columns was measured to 580°C and 427°C for the protected columns and 1064°C for the unprotected. Despite the positive results hardly any further studies has been made on this subject, which have motivated this report. The main goal of this report is to, with the help of theoretical experiments, prove that heat radiation shields can be used as a fire protection system for steel profiles. By implementing the underlying theory of heat transfer into a program capable of calculating a certain material’s ability to protect a steel profile from radiant heat, the temperature of the profile could be estimated. Results show that in order to sufficiently protect a VKR 200x200x10 millimeter steel profile exposed to 30 minutes of fire, a 1 millimeter heat radiation shield made out of a material with no less than 80 percent heat reflectivity has to be used. The material must also contain its reflectivity during the entire period, have a high enough density and not melt at a temperature lower than 1000°C.

Purpose: The purpose of this study has been to investigate the essentials of being able to incorporate high-strength steels (460 MPa and beyond) for structural elements in buildings. As of late, structural steels with a yield point of 355 MPa have been considered standard and have been for the past decade. One of the problems that occur with an increased yield point, is that deflection of structural elements increases, as the Young’s modulus does not increase with increasing yield point. Welding, stability, behavior during fire, and fatigue are also subjects of interest. Method: The study was conducted through several courses of action: a literature review covering the latest research of high-strength steels within the sought-after area of interest, followed by calculations of a truss resting on two columns, being subject to bending moment and compressive force, in both 355 MPa and 700 MPa, in order to review the differences that occur and how they can be counteracted. Lastly, interviews were carried out, where structural engineers gave their thoughts and experiences on the matter at hand. Results: The results show that welding is one of the largest hurdles with being able to utilize high-strength structural steels, though there are newer, more promising methods of welding which can be used, such as electron beam welding. Regarding structural integrity and buckling of structural elements, high-strength steel can be used for trusses, where the structural members are mainly being pulled, opposed to being subject to compressive force. This was shown with the performed calculations, during the interviews, and by the literature overview. Conclusions: The general conclusions of the study is that for welding, further research, education, and training is required for all concerned parts, such as the structural engineers and the on-site welders, which will increase the knowledge regarding how welding of high-strength steels should be performed, but also raise awareness about newer and more modern methods. Fire behavior for high-strength steels are a higher risk factor that should be treated and executed with higher degrees of caution by engineers. Reduction factors for fire affected steel construction elements should be corrected to fit the behavior for high-strength steels as well, as they differ from the current Eurocode 3 for lower class steels. Problems with instability can be counteracted by utilizing the steel in pulled structural members, such as trusses and struts. Lastly, for high-strength steels to be used more widely, structural engineers and manufacturers need to work together for any of the two to profit, as low production rates are costly.

Abstract By using steel in load-bearing structures several opportunities due to its capacity are created, therefor large spans and slender cross-sections can be used. The approach of designing loadbearing structures has been simplified over time thanks to softwares and high-capacity computers. The purpose with this report was to investigate various methods to obtain structural stability in a structural system of steel with FEM-Design. The structure in question has recently been designed using timber construction and is placed in Örnsköldsvik with the size of 330 square meters. The structural stability methods that will be investigated are structural systems with hinged- and rigid columns. Furthermore, the hinged columns are mounted with trusses for stability aspects. Normally, hall buildings receive stability thanks to diaphragm action in the profiled plate mounted to the rafters. In this case, the structural system cannot assume this stabilizing action due to thermal affects. Thus, the structural systems require alternative solutions for obtaining structural stability. In combination with the asymmetric design of the buildingdifficulties may be revealed when modelling the frameworks with steel. The result of this report includes forces and chosen cross-sections for each structural system. Moreover, attachments are presented given by the forces that stresses connecting loadbearing members. Several structural elements were required to obtain global stability of thehinged-supported structure with relatively low utilization. The rigid-supported structure required columns with larger cross-sections that will generate difficulties while mounting attachments unto the foundation. Designed columns regarding each structural system wereselected for a HEA 280 of the rigid- respectively a HEA 200 of the hinged-supported structure. In summary, establishment of a hall building of steel is more advantageous if the structural system can be designed strategically according to optimal function and not according to a predetermined appearance. However, given the conditions set in this project, a hinged-supported structure is a better alternative with respect to construction, economy, and manufacturing.
Sammanfattning Användning av stål i konstruktioner öppnar nya möjligheter tack vare dess egenskaper som tillåter stora spännvidder och slanka tvärsnitt. Beräkningsgången vid dimensionering av stålkonstruktioner har över tid förenklats tack vare de datorstöd som kan användas vid kontroll av bärförmåga och stabilitet. Hallen som detta arbete baserats på har tidigare projekterats med trästomme och är beläget i Örnsköldsvik. Den 330 kvadratmeter stora, asymmetriska maskinhallen har utformats i stål med hjälp av olika metoder för stomstabilisering. I detta projekt har ledat infästa- samt fast inspända pelare jämförts som stomstabiliseringsmetod.  Takkonstruktioner i hallbyggnader betraktas vanligtvis som en stabiliserande styv skiva som överför horisontalkrafter i konstruktioner. I detta projekt antogs takkonstruktionen istället vara ett kallt tak som inte uppnår skivverkan. För framtagning av dimensionerande krafter på respektive bärverk användes beräkningsprogrammet FEM-Design. Resultatet av projektet inkluderar utformning, dimensionerande krafter samt valda profiler för respektive stabiliseringsmetod. Vidare redovisas utformade infästningar efter dimensionerande krafter som beräknats vid datorberäkningarna. Av de förutsättningar som gavs i detta projekt visade det sig att flertalet stabiliserande stag respektive stora pelardimensioner krävdes för att uppnå en stabil och hållfast konstruktion som gestaltar det ursprungliga utförandet vid betraktande av de båda bärverken. En överslagsberäkning visar att det fast inspända bärverket erhöll en vikt 3,3 ton tyngre än det ledat infästa bärverket. Stora delar av viktpåslaget hade sin grund i att pelardimensioner valdes till HEA 280 som fast inspänd samt HEA 200 som ledat infäst.  Slutsatsen kan sammanfattas i att användningen av stål är mer fördelaktigt när bärverket kan utformas strategiskt efter optimal funktion och inte efter ett förutbestämt, komplext utseende. Men, givet de förutsättningar som ställts i detta projekt blev följden att ett ledat infäst bärverk är ett bättre alternativ med avseende på konstruktion, tillverkning och ekonomi.

I detta examensarbete undersökes betydelsen av certifieringen för byggmaterial ute i byggbranschen. Studien har bedrivits på grund av bristen på information i hur certifieringen har påverkat byggbranschen. För att en producent skall kunna inneha certifiering för sin produkt krävs det att man genomgår en procedur som styrs av ett certifieringsorgan. Målet med att bli certifierade är en kvalitetsutveckling i material och producera mer hållbart och effektivt material. De som skapar direktiv och krav är EU och certifieringsorgan i Sverige som Nordcert erbjuder producenter denna certifiering vilket betyder att producentens produkt klarar EUs krav och innehar rätten att säljas inom EUs gränser. En kontakt med producenterna som upprätthölls var grund till denna studie. Kontakten skapade intervju med 19 producenter totalt och dessa intervjuer blev resultatet i denna studie. Frågeställningarna som besvarades lyder: · Har certifieringen bidragit till en effektivisering av material? · Har certifieringen bidragit till en kvalitetsutveckling i material? · Har certifieringen bidragit till förbättringar inom arbetsmiljön? · Finns det något samband mellan olika tidpunkter av certifieringen? Resultaten tyder till stor del att certifieringen har påverkat producenterna en hel del i och med vad den bidragit med. Det framstår att certifieringen följer ett samband i dess påverkan gentemot producenterna. Det framgår att certifiering är en lönsam process att genomgå för producenter då det gynnar dem i deras kvalitets-, arbetsmiljö- och effektivitetsutveckling.
In this thesis the impact of the certification for building materials in the construction industry is examined. The study has been conducted because of the lack of information on how the certification has made an impact on the construction industry. In order for a producer to be able to hold certification for his product, it is necessary to undergo a procedure that is controlled by a certification body. The goal of becoming certified is a quality development in materials and produce more sustainable and efficient materials. Those who create directives and requirements are EU and certification bodies in Sweden that Nordcert offers this certification to producers, which means that the producer's product meets the EU requirements and holds the right to be sold within the EU borders. A contact with the producers that was maintained was the basis for this study. The contact created interviews with 19 producers in total and these interviews were the result of this study. The questions that are answered read: • Has the certification contributed to improving the efficiency of materials? • Has the certification contributed to a quality development in materials? • Has the certification contributed to improvements in the work environment? • Is there any connection between different times lengths of the certification? The results largely indicate that the certification has affected the producers a great deal in terms of what it has contributed to. It appears that the certification follows a correlation with its impact on the producers. It is clear that a certification is a profitable process to go through for producers as it benefits them in their quality, efficiency and work enviromental develompent.

Utbredningen av en brand inuti en byggnad kan leda till global eller lokal strukturell kollaps, särskilt i stålramkonstruktioner. Faktum är att stålkonstruktioner är särskilt utsatta för termiska angrepp på grund av ett högt värde av stålkonduktivitet och tvärsnitten med små tjockleken. Som en viktig aspekt av konstruktionen bör brandsäkerhetskrav uppnås antingen enligt föreskrivande regler eller enligt antagande av prestationsbaserad brandteknik. Trots möjligheten att använda enkla metoder som involverar membersanalys kombinerat med nominella brandkurvor, är en mer exakt analys av det termomekaniska beteendet hos en stålkonstruktion ett tilltalande alternativ eftersom det kan leda till mer ekonomiska och effektiva lösningar genom att ta hänsyn till möjliga gynnsamma mekanismer. Denna analys kräver vanligtvis utredning av delar av strukturen eller till och med av hela strukturen. För detta ändamål och för att få en djupare kunskap om strukturelementens beteende vid förhöjd temperatur bör numerisk simulering användas. I denna avhandling utvecklades och användes termomekaniska finita element som är lämpliga för analys av stålkonstruktioner utsätta för brand. Relevanta fallstudier utfördes. Utvecklingen av både ett termomekaniskt skal- och 3D balkelement baserade på en korotationsformulering presenteras. De flesta relevanta strukturfall kan undersökas på ett adekvat sätt genom att antingen använda något av dessa element eller kombinera dem. Korotationsformuleringen är väl lämpad för analyser av strukturer där stora förskjutningar, men små töjningar förekommer, som i fallet med stålkonstruktioner i brand. Elementens huvuddrag beskrivs, liksom deras karakterisering i termomekaniskt sammanhang. I detta avseende övervägdes materialnedbrytningen på grund av temperaturökningen och den termiska expansionen av stål vid härledningen av elementen. Dessutom presenteras en grenväxlingsprocedur för att utföra preliminära instabilitetsanalyser och få viktig inblick i efterknäckningsbeteendet hos stålkonstruktioner som utsätts för brand. Tillämpningen av de utvecklade numeriska verktygen ges i den del av avhandlingen som ägnas åt det publicerade forskningsarbetet. Flera aspekter av knäckningen av stålkonstruktionselement vid förhöjd temperatur diskuteras. I Artikel I tillhandahålls överväganden om påverkan av geometriska imperfektioner på beteendet hos komprimerade stålplattor och kolonner vid förhöjda temperaturer, liksom implikationer och resultat av användningen av grenväxlingsprocedur. I Artikel II valideras det föreslagna 3D-balkelementet genom meningsfulla fallstudier där torsionsdeformationer är signifikanta. De utvecklade balk- och skalelementen används i en undersökning av knäckningsmotstånd hos komprimerade vinkel-, Tee- och korsformade stålprofiler vid förhöjd temperatur som presenteras i Artikel III. En förbättrad knäckningskurva för design presenteras i detta arbete. Som ett exempel på tillämpningen av principerna för brandsäkerhetsteknik presenteras en omfattande analys i Artikel IV. Två relevanta brandscenarier identifieras för den undersökta byggnaden, som modelleras och analyseras i programmet SAFIR.
The ignition and the propagation of a fire inside a building may lead to global or local structural collapse, especially in steel framed structures. Indeed, steel structures are particularly vulnerable to thermal attack because of a high value of steel conductivity and of the small thickness that characterise the cross-sections. As a crucial aspect of design, fire safety requirements should be achieved either following prescriptive rules or adopting performance-based fire engineering. Despite the possibility to employ simple methods that involve member analysis under nominal fire curves, a more accurate analysis of the thermomechanical behaviour of a steel structural system is an appealing alternative, as it may lead to more economical and efficient solutions by taking into account possible favourable mechanisms. This analysis typically requires the investigation of parts of the structure or even of the whole structure. For this purpose, and in order to gain a deeper knowledge about the behaviour of structural members at elevated temperature, numerical simulation should be employed. In this thesis, thermomechanical finite elements, suited for the analyses of steel structures in fire, were developed and exploited in numerical simulation of relevant case studies. The development of a shell and of a 3D beam thermomechanical finite element based on a corotational formulation is presented. Most of the relevant structural cases can be adequately investigated by either using one of these elements or combining them. The corotational formulation is well suited for the analyses of structures in which large displacements, but small strains occur, as in the case of steel structures in fire. The main features of the elements are described, as well as their characterization in the thermomechanical context. In this regard, the material degradation due to the temperature increase and the thermal expansion of steel were considered in the derivation of the elements. In addition, a branch-switching procedure to perform preliminary instability analyses and get important insight into the post-buckling behaviour of steel structures subjected to fire is presented. The application of the developed numerical tools is provided in the part of the thesis devoted to the published research work. Several aspects of the buckling of steel structural elements at elevated temperature are discussed. In paper I, considerations about the influence of geometrical imperfections on the behaviour of compressed steel plates and columns at elevated temperatures are provided, as well as implications and results of the employment of the branch-switching procedure. In Paper II, the proposed 3D beam element is validated for meaningful case studies, in which torsional deformations are significant. The developed beam and shell elements are employed in an investigation of buckling resistance of compressed angular, Tee and cruciform steel profiles at elevated temperature presented in Paper III. An improved buckling curve for design is presented in this work. Furthermore, as an example of the application of Fire Safety Engineering principles, a comprehensive analysis is proposed in Paper IV. Two relevant fire scenarios are identified for the investigated building, which is modelled and analysed in the software SAFIR.

The purpose of this thesis is to investigate the degree of influence of holes in the web of steel beams with long spanson weakening of their bearing capacity. Making holes in the web of the beam generally reduces the bearing capacity of the beam. However, it might be necessary seen from both an architectural perspective as well as from a building services perspective by creating an opportunity for building installations. The objective of this thesis is to examine how much an I-beam can be weakened without sacrificing safety and functionality. The investigation has been done by using Finite Element Method through commercial software. The regulation for structural design of building structures in Sweden used to be specified in the document known as BKR. But this was replaced by the European norm Eurocode back in May 2011. Starting from the transition between the norms, it is essential to investigate and define whether they differ and if so, what the consequences are of these possible differences. A secondary objective is therefore to define possible differences in structural design calculations between Eurocode 3 and BSK 07, which are the design rules for dimensioning of steel structures with Eurocode respectively BKR. The thesis work has been carried out in collaboration with Bjerking AB. The thesis has been divided into three sections: load calculations, structural design of single elements and finally the impact of the weakening by holes on bearing capacity. The following three structural elements have been studied:  Welded I-beam Welded I-beam with weakenings Truss beam The results from the structural design show that Eurocode demands more calculations than the BKR. However, Eurocode has in almost all cases indicated lower degree of utilization. This will most likely lead to lower material costs since less dimensions of structural elements is achieved. Eurocode has also showed lower limit for the effect of shear buckling during the structural design for shear resistance. The results from the analysis of the impact of web weakening on bearing capacity show that circular holes lead to higher bearing capacity than quadratic holes. Furthermore, the results show that the shear resistance of the beam, in principle, proportionally decreases with the area loss of the beam web. Regarding normal stresses, the analysis show that the most critical points to be considered in circular holes are at the very top and the very bottom of the edges of the hole where the largest compression stresses and tension stresses occur. Weakening of an I-beam’s web will also increase the vertical deformation of the beam in serviceability limit state but this increase of deformation is very small. The study has for example showed that a welded I-beam with span of 30 meters, height of 1300 mm, web thickness of 15 mm, flange width of 400 mm and flange thickness of 20 mm can accommodate 23 centered circular holes with diameter of 800 mm and center distance of 1200 mm without sacrificing safety and functionality. These holes result in a weight reduction of the beam from 8290 kg to 6930 kg.

The purpose with this report was to do an alternative design with timber as constructional materialfor a reference building designed with a structure in steel. The load-bearing structure of thealternative building have been designed and compared to the reference building with climateimpact and energy needed in consideration. The timber construction has been designed by usingmanual calculations and with computer programs. The timber construction has also been designedby using provided drawings for the reference building.  The result of the design showed that it was possible to use timber as framing material for thereference building, despite the size of the building. The result also showed that the cross sectionsof the timber construction become larger than the cross sections of the steel construction. Horizontal stabilization with cross-laminated timber panels for the roof and with diagonal bars forthe walls is a possible method to use for achieving full horizontal stabilization for the timberconstruction. The external height of the ceiling becomes approximately one and a half metershigher for the timber construction compared to the reference building, assumed that the internalheight of the ceiling stays the same.  Calculations of the climate impact is made by using 3D-modelling tools and computer programsfor environmental calculations. Carbon dioxide equivalents were used when calculating theclimate impact. The result of the accomplished Life cycle assessment shows that the element thatcauses the most climate impact for the building with the steel construction is the load-bearingconstruction, for the timber construction the roof causes the most climate impact. It can also beseen that the phase that causes the most climate impact is the use stage, this turns out to be true forboth designs. The construction stage contributes to 35 % of the climate impact for the steelconstruction and 6 % for the timber construction. The use stage accounts for about 65 % of theemissions for the steel construction and for the timber construction the use stage accounts foralmost 93 % of the emissions with the product specific data.  Calculations of the use stage for the building shows that the building envelope of the timberconstruction has a lower impact on the climate and needs less energy than the building envelope ofthe steel construction. The result also shows that the building envelope for the steel constructionhad a 27 % higher energy consumption than the timber construction. The report also shows thatthe total emissions of the steel construction is greater than the emissions of the timberconstruction.

Utbredningen av en brand inuti en byggnad kan leda till global eller lokal strukturell kollaps, särskilt i stålramkonstruktioner. Faktum är att stålkonstruktioner är särskilt utsatta för termiska angrepp på grund av ett högt värde av stålkonduktivitet och tvärsnitten med små tjockleken. Som en viktig aspekt av konstruktionen bör brandsäkerhetskrav uppnås antingen enligt föreskrivande regler eller enligt antagande av prestationsbaserad brandteknik. Trots möjligheten att använda enkla metoder som involverar membersanalys kombinerat med nominella brandkurvor, är en mer exakt analys av det termomekaniska beteendet hos en stålkonstruktion ett tilltalande alternativ eftersom det kan leda till mer ekonomiska och effektiva lösningar genom att ta hänsyn till möjliga gynnsamma mekanismer. Denna analys kräver vanligtvis utredning av delar av strukturen eller till och med av hela strukturen. För detta ändamål och för att få en djupare kunskap om strukturelementens beteende vid förhöjd temperatur bör numerisk simulering användas. I denna avhandling utvecklades och användes termomekaniska finita element som är lämpliga för analys av stålkonstruktioner utsätta för brand. Relevanta fallstudier utfördes. Utvecklingen av både ett termomekaniskt skal- och 3D balkelement baserade på en korotationsformulering presenteras. De flesta relevanta strukturfall kan undersökas på ett adekvat sätt genom att antingen använda något av dessa element eller kombinera dem. Korotationsformuleringen är väl lämpad för analyser av strukturer där stora förskjutningar, men små töjningar förekommer, som i fallet med stålkonstruktioner i brand. Elementens huvuddrag beskrivs, liksom deras karakterisering i termomekaniskt sammanhang. I detta avseende övervägdes materialnedbrytningen på grund av temperaturökningen och den termiska expansionen av stål vid härledningen av elementen. Dessutom presenteras en grenväxlingsprocedur för att utföra preliminära instabilitetsanalyser och få viktig inblick i efterknäckningsbeteendet hos stålkonstruktioner som utsätts för brand. Tillämpningen av de utvecklade numeriska verktygen ges i den del av avhandlingen som ägnas åt det publicerade forskningsarbetet. Flera aspekter av knäckningen av stålkonstruktionselement vid förhöjd temperatur diskuteras. I Artikel I tillhandahålls överväganden om påverkan av geometriska imperfektioner på beteendet hos komprimerade stålplattor och kolonner vid förhöjda temperaturer, liksom implikationer och resultat av användningen av grenväxlingsprocedur. I Artikel II valideras det föreslagna 3D-balkelementet genom meningsfulla fallstudier där torsionsdeformationer är signifikanta. De utvecklade balk- och skalelementen används i en undersökning av knäckningsmotstånd hos komprimerade vinkel-, Tee- och korsformade stålprofiler vid förhöjd temperatur som presenteras i Artikel III. En förbättrad knäckningskurva för design presenteras i detta arbete. Som ett exempel på tillämpningen av principerna för brandsäkerhetsteknik presenteras en omfattande analys i Artikel IV. Två relevanta brandscenarier identifieras för den undersökta byggnaden, som modelleras och analyseras i programmet SAFIR.
The ignition and the propagation of a fire inside a building may lead to global or local structural collapse, especially in steel framed structures. Indeed, steel structures are particularly vulnerable to thermal attack because of a high value of steel conductivity and of the small thickness that characterise the cross-sections. As a crucial aspect of design, fire safety requirements should be achieved either following prescriptive rules or adopting performance-based fire engineering. Despite the possibility to employ simple methods that involve member analysis under nominal fire curves, a more accurate analysis of the thermomechanical behaviour of a steel structural system is an appealing alternative, as it may lead to more economical and efficient solutions by taking into account possible favourable mechanisms. This analysis typically requires the investigation of parts of the structure or even of the whole structure. For this purpose, and in order to gain a deeper knowledge about the behaviour of structural members at elevated temperature, numerical simulation should be employed. In this thesis, thermomechanical finite elements, suited for the analyses of steel structures in fire, were developed and exploited in numerical simulation of relevant case studies. The development of a shell and of a 3D beam thermomechanical finite element based on a corotational formulation is presented. Most of the relevant structural cases can be adequately investigated by either using one of these elements or combining them. The corotational formulation is well suited for the analyses of structures in which large displacements, but small strains occur, as in the case of steel structures in fire. The main features of the elements are described, as well as their characterization in the thermomechanical context. In this regard, the material degradation due to the temperature increase and the thermal expansion of steel were considered in the derivation of the elements. In addition, a branch-switching procedure to perform preliminary instability analyses and get important insight into the post-buckling behaviour of steel structures subjected to fire is presented. The application of the developed numerical tools is provided in the part of the thesis devoted to the published research work. Several aspects of the buckling of steel structural elements at elevated temperature are discussed. In paper I, considerations about the influence of geometrical imperfections on the behaviour of compressed steel plates and columns at elevated temperatures are provided, as well as implications and results of the employment of the branch-switching procedure. In Paper II, the proposed 3D beam element is validated for meaningful case studies, in which torsional deformations are significant. The developed beam and shell elements are employed in an investigation of buckling resistance of compressed angular, Tee and cruciform steel profiles at elevated temperature presented in Paper III. An improved buckling curve for design is presented in this work. Furthermore, as an example of the application of Fire Safety Engineering principles, a comprehensive analysis is proposed in Paper IV. Two relevant fire scenarios are identified for the investigated building, which is modelled and analysed in the software SAFIR.

During 1965 - 1974, Sweden had a project which included constructions of real estates, called the million program. In total Sweden produced over a million different dwellings and some of them are now in need of different types of renovations, there among the balconies. Also, a way to increase the value for real estates is to add a balcony. This bachelor thesis will examine two constructions of balconies, one made of timber and the other of steel. The purpose with this work is to dimension two constructions and state the difficulties, dimension differences and possible restrictions considering the choice of material. Beside from the dimensioning process, the material costs will be compared. Furthermore, the report will examine if a building and demolition permit is required for the new constructions. The aim with the report is to state the pros and cons for each contructions and state the price differences. The dimensioning is made by hand based calculations, according to EKS 11 and Eurocode. To estimate the cost differences the program Bidcon is used. The balconies are designed in two different sizes but the dimensioning process is based on the larger balcony which is 7x2 m. The construction made of timber is designed with columns. To the columns, two joists are connected to hold the secondary beams. The floor decking is connected directly to the beams and the maximum height is 370 mm. The deflection can be challenging due to the material properties for timber. Timber is to prefer when it is exposed for compression load instead of tension, also due to the variety of the material properties. Except for the deflection, difficulties with the material is that it is sensitive to water and needs a specific surface treatment. The steel construction is designed with three columns connected directly to the facade. A UPE-profile is connected to the columns and represents the balcony’s shorter side. On top of the UPE-profile’s flange a L-profile is placed and will complete the frame of the balcony. Inside the frame HEA-profiles are placed which the floor decking will be connected to. The construction will have a total height of 140 mm. An advantage for steel is that it is a homogeneous material with the same capacity in all directions. Although steel is usually heavier and more expensive than timber. Steel also needs a surface treatment because it is sensitive to water and fire. However, the steel construction is to prefer when larger span is used and with limited space between the floors. The result shows that the construction made of timber is more cost effective, 45 % compared to the steel construction. For these constructions both building and demolition permit is required.

The design regulations of Boverket (BKR) have long been the mandatory standard for construction design in Sweden. However from the end of the year 2010, the BKR will be replaced by the European standard Eurocode (EC). The transition to EC has been delayed and it is not until the second of May 2011 that the use of EC will be mandatory. Because EC and BKR differ from each other it is highly interesting to investigate and explain these differences. The purpose of the thesis is to compare the two standards and investigate how they give different results or not for the dimensioning of structures of steel with associated loads. The current project HVC (Pets Science Center) in Uppsala is used as a model for the design of the steel structure used in this study. The investigation is divided into two parts: the calculation of loads and the dimensioning of the steel structure. The internal forces in the construction that are used for the dimensioning are calculated with finite element programs (FEM-programs). The calculations for the comparison of the dimensioning of the steel structure are thereafter calculated by hand according to the current standard of each. Eurocode 3 (EC 3) is the current standard for EC and for BKR the current standard is the handbook for steel structures (BSK 07). The compared parts are: •the control of flexural buckling of a framework brace towards compression force and bending, •the control of a framework brace towards tension force and bending, •the control of a column against compression by a pure normal force, •and the control of a welded joint between a framework brace and an underlying beam. The results from the dimensioning are presented separately in the report and show that in almost all cases of design a lower grade of utilization is obtained for EC 3 than BSK 07. The largest obtained difference is when the dimensioning of a framework brace towards compression force and bending is made there the relationship between the utilization rates are 0,80. The results show that dimensioning according to EC 3 probably will lead to decreased costs within the construction sector, mainly in materials because smaller dimensions are required.

Målet med examensarbetet var att för Tyréns AB ta fram ett hjälpmedel för användandet avEurokod, de Europagemensamma standarderna för utformning och dimensionering avbärande konstruktioner till byggnader och anläggningar.Rapporten innehåller en jämförande studie mellan Boverket konstruktionsregler och Eurokod,beräkningar av en stålkonstruktion enligt Eurokod och ett hjälpmedel i form av en lathund.Jämförelsen består av två delar: Eurokod jämfört med Boverket konstruktionsregler ochEurokod jämfört med Boverkets stålkonstruktioner, skillnaderna kan vara allt ifrån konkretaskillnader i formler till nya metoder. Skillnaderna som nämns i kapitel 5 är de som vi har stöttpå under beräkningsprocessen. Beräkningarna är gjorda på en stålstomme i Aitikkoppargruva, Gällivare. Stålstommen var sedan tidigare beräknad enligt Boverkets regler somvi skulle räkna om till Eurokoderna. Beräkningarna har skett för hand och gjordes för att fåförståelse för dimensioneringprocessen i Eurokoden och därmed veta vilka formler vi skahänvisa till och vilka avsnitt ur standarden vi ska ta med i lathunden. Beräkningarna finnsdelvis i rapporten och som tillhörande exempel i lathunden.Lathunden skall fungera som ett redskap på Tyréns, där den är tänkt fungera som en genvägin i standarderna. Detta skall i sin tur underlätta vid dimensionering av stålkonstruktionerenligt Eurokoderna. Lathunden skall användas av konstruktörer som ett beräkningshjälpmedelför att lättare sätta sig in i det nya regelverket, Eurokod.

Bakgrund Tarkett är ett av världens största golvföretag med verksamhet i mer än 100 länder och har ca 12 000 anställda över hela världen. Tack vare företagets etablering i Ronneby har de en stark förankring till Sverige och i Norden. Företagets produktsortiment är brett och sträcker sig från trä-, laminat-, linoleum-, textil-, sport- och vinylgolv, samt väggmattor certifierade för våtrum. Problembeskrivning Idag har Tarkett tre st tömningsstationer med tillhörande telfer för storsäckar fyllda med råvara. Dessa storsäckar töms för att därefter användas som råvara vid tillverkning av accenter till mattorna. Accent annvänds för att skapa mönster i mattan vilket är olika beroende på vilken design som körs. En storsäck beräknas väga upp emot 800 kg och hinner sällan tömmas innan det är dags byta på grund av produktbyte. Detta för att de olika råvarorna i materialfickan inte får blandas. I brist på tömningsstationer och tidsbesparing töms ofta halvfulla säckar som spill och hamnar i energiåtervinning/deponi, vilket kostar företaget pengar. Utifrån tidigare besparingsanalys beräknar Tarkett kunna spara upp emot 600 tusen kronor per år genom att installera ytterligare två tömningsstationer. Mål Examensarbetets mål är att ta fram ett konstruktionsförslag av två nya tömningsstationer med tillhörande telfer, innehållande såväl hållfsthetsanalys som konstruktionsritningsunderlag samt kostnadskalkyl för tillverkning och installation. Slutsats För att den nya konstruktionen skall fungera enligt de krav gällande dagens normer, måste det tillföras två nya IPE-270 balkar på var sida om de tre telferbalkarna. Eftersom svetsförbandets formförändringsförmåga är beroende av hårdheten och sprödheten i övergångszonen, vilket kan variera beroende på den mänskliga faktorn vid påläggning av svetsfogen, måste därför detta betraktas som en tänkbar felkälla. Utifrån ovanstående text dras slutsatsen att konstruktionen bör svetsats på ett sådant sätt att samtliga svetsfogar erhåller ett a-mått med medelvärdet 3 mm, även om det teoretiskt erforderliga a-måttet är 2 mm. Totalkostnaden för ombyggnationen har beräknats uppgå till ungefär 380 tusen kronor, vilket innebär att investeringen medför en förtjänst först efter 8 månader.
Background Tarkett is one of the largest company whit manufacturing of floor whit operation in more than 100 countries and has about 12000 employees all over the world. Thanks to the establishment in Ronneby, the company has a strong footprint in Sweden and Northern Europé. The product line of the company is very wide and extending everything from wood, laminate, linoleum, textile, sports and vinyl flooring, as well as wall covering for wet rooms. Problem description Today, Tarkett has three emptyingstations with associated telphers for big bags filled with raw material. These bags are emptied to used as raw material in manufacture of accents in the covering. The accents are used to create pattern in the covering which are diffrent depending on the design that is running. A big bag has calculated to weigh about 800 kg and empties rarely before it is time to shift materials because of changing products. This happens because of the raw materials in the station are not allowed to be mixed up. In the absence of emtying stations and time saving, it ́s not unusual to change half-filled bags and sort the left over materials as energy recovery/landfill, wich cost the company money. Based on earlier saving analyzes, Tarkett is calculated to save about 600 K SEK per annum if they istall two more emptying stations. Goal The goal of this thesis is to provide a proposal of a construction whit two new emptying stations and associated hoists, containing both strength analysis with construction drawing and cost analysis for manufacturing and installation. Conclusion For the new construction to work according to the requirements of today ́s standards, two more IPE-270 beams are required on either side of the three beam of telphers. The welding joint ́s ability to change shape are highly dependent on the hardness and brittleness of the overpass zone. This has to be regarded as a possible source of error because it ́s shifting depending on the human factor when applying welding joints. Based on the text above, the conclusion as been made is that the construction will be welded in a way that all joints provide a average a-measure of 3 mm, even if the theoretical value of the a-measure are 2 mm. The total cost of the reconstruction has been calculated against approximately 380 KSEK, which means that the investment will provide an earning first after 8 months.

Utvecklingen för Sveriges jordbruk går mot färre och större gårdar runt om i landet. Jordbrukarnas växande verksamhet resulterar i ett ökat antal djur i boskapen. Detta ger ett större behov av stallbyggnader med öppna ytor och långa spännvidder. Länsstyrelsen har uppmärksammat stora variationer i de totala byggkostnaderna för stallbyggnader i landet. Tillsammans med Länsstyrelsen Gävleborg utvecklades en idé att undersöka hur materialkostnaderna påverkas av olika spännvidder och olika stomsystem. Målsättningen är att undersökningen ska resultera i ett beslutsunderlag för ny-, till- och ombyggnation av stallbyggnader. Tidigare forskning och teori undersöktes samt ett flertal platsbesök gjordes för att öka kunskaperna inom området och fastställa vilka spännvidder och stomsystem som skulle undersökas. En parametrisk studie på fyra olika typfall av stallbyggnader gjordes. Två typfall i undersökningen konstruerades av trä och två av stål. Den parametriska studien ska redovisa samband mellan stallbyggnaders spännvidd och kostnad samt vilket stomsystem som är mest ekonomiskt fördelaktigt. Kostnaderna i undersökningen innefattar enbart materialkostnader. Resultatet visar att kostnaderna ökar linjärt med den ökande spännvidden. De undersökta typfallens materialkostnader är relativt likvärdiga, men treledsramen i stål har den lägsta materialkostnaden för samtliga undersökta spännvidder.
The Swedish agriculture is developing towards fewer and larger farms. The growing business for the farmers results in an increased number of animals in livestock. This provides a greater need for agricultural buildings with open spaces and long spans. Länsstyrelsen has noted large variations in total construction costs for agricultural buildings in the country. Along with Länsstyrelsen Gävleborg developed an idea to explore how material costs are affected by various spans and different frame systems. The objective is that the study will result in a decision-making basis for new construction and reconstruction of agricultural buildings. Previous research and theories were examined and a number of site visits were made to increase knowledge in the field and determine which spans and frame system to be investigated. Parametric studies of four different scenarios of the agricultural buildings were made. Two cases in the study were constructed of glulam and two of steel. The parametric study is to report relationship between agricultural building spans and costs as well as which building system that is most economically advantageous. The cost of the survey includes only material costs. The result shows that the cost increases linearly with the increasing span. The material costs of the four tested scenarios are relatively equal, but the tapered steel frame has the lowest material cost for all tested spans.

Vi har valt att undersöka vilka möjligheter och eventuella risker det finns att bygga högt i Stockholm. Undersökningen utgick på att jämföra olika byggtekniska lösningar för stomsystem. Hur tar stomsystemen hand om vertikala och horisontella laster? Vilket stomsystemen är lämpligast vid en viss höjd? Dessa är några av de frågor som besvaras i arbetet. De vertikala och horisontella lasterna är de faktorer som främst försvårar höghusbyggandet. Med en större belastning av laster ju högre det byggs måste stomsystemen dimensioneras med allt större noggrannhet för att lasterna ska nedföras till grundläggningen på ett säkert sätt. Stomsystemen måste även dimensioneras för de svajningar och stabilitetsproblem som uppstår av de transversella lasterna. Genom inläsning av litteratur och intervjuer angående ämnet så har vi kommit fram till att den största orsaken att det finns så få höghus i Sverige beror på den politiska inställningen i landet och efter Turning Torsos kostnad dubblerades så har många dragit sig undan höghusprojekt. Byggtekniskt har vi i Sverige erfarenheter att bygga upp till 100-150m.
We have in this thesis decided to examine the possibilities and the possible hazards of high-rise buildings in Stockholm. We compared the different structural systems to determine how the systems handle the vertical and transversal loads and which system is to recommend to a certain height. The vertical and transversal loads are the main factors that make high-rise buildings harder to dimension than normal buildings. The higher the building is the more vertical and transversal loads that needs to be accounted in the dimensioning of the structural systems. This needs to be done accurately to secure the safety of the building. The sway and stability problems that occurs from the transversal loads need to be taking into account when designing the structural system. By reading literature and conducting interviews about the subject we can come to the conclusion that the reason why Sweden is behind with recent high-rise development is because of political reasons rather than lack of knowledge. We in Sweden have the experience to successfully build high-rise buildings up to 100-150m.

Kranlaster som verkar på kranbanor varierar med tiden och kan inte behandlas som statiska laster, detta gör att en statisk beräkning inte är tillräckligt säker, därför bör kranbalkar utformas på så sett att den klarar av statiska såväl som dynamiska kranlaster. Arbetet valdes efter förstudier som gjordes på internet för att få grundläggande kunskap om ämnet. Informationen söktes på svenska, engelska och tyska för att kunna hitta relevanta och pålitliga källor som behandlar traverskranbanor enligt eurokod. Tack vare råd från Björn Åsted från Stålbyggnadsinstitutet (SBI), kunde en bok på tyska hittas. För att kunna jämföra resultaten används ett svenskt program CraneGirder EC3 under arbetet. Rapporten innehåller en beräkningsmodell för en valsad profil balk, beräkningar baserades på eurokod ekvationer och föreskrifter vilket var som dimensionerings underlag för arbetet. I denna rapport hänvisas hur en kranbana skall dimensioneras med hög utnyttjandegrad, ett antal kontroller gjordes för att säkerställa att balken och dess detaljer, såsom räl och svets är säkert utformade mot utmattning och deformation. Dimensioneringen utgick ifrån lastberäkningar för traverskranen. Handberäkningar visade hur olika kranlaster kan kombineras i lastgrupper för att åstadkomma högsta inverkan på balken, handberäknings resultat visade att HEB 280 och dimensioneringen dominerades enbart av lastgrupp 1 och 5. Med hjälp av beräkningsprogram stämde resultaten i hög grad överens med programmet men med några avvikelser. För den avgränsningen som antogs i arbetet verkade utmattningen inte ha en dominerande inverkan.
Crane Loads acts on runways which varies with time and cannot be treated as static loads, this allows that the static estimation is not secure enough, therefore the crane runways should be designed in such terms that it can handle static as well as dynamic crane loads. The work was chosen after feasibility studies which were made on the internet to get basic knowledge on the subject. The information was sought in Swedish, English and German in order to find relevant and reliable sources which deal with overhead crane runway according to Eurocode. Thanks to advice from Björn Åsted from the Steel Construction Institute (SBI), a book in German was found. In order to compare the results, a Swedish software CraneGirder EC3 was used during the project. The report contains a calculation method for a rolled section girder, calculations were based on Eurocode equations and regulations which were the design basis for the project. The report refer to how a crane runway must be designed with a high utilization level, a number of controls were made to ensure that the beam and its details, such as rail and welding are surely designed to fatigue and deformation. The design was based on load calculations for the overhead crane. Traditional calculations showed how different crane loads can be combined in load groups to achieve the highest impact on the beam, calculations showed that HEB 280 and dimensioning dominated only by load group 1 and 5. With the help of calculation software the results were largely consistent with the program but with some differences. For the delimitation that was assumed in the project the fatigue seemed to have an effect especially on some small details like weld.

Detta examensarbete behandlar bullerskärmar för järnvägen längs Mälarbanan. Det nuvarande utförandet av konstruktionen har visat sig få problem med utmattning av de skruvförband som förbinder bullerskärmen med grundkonstruktionen. Konstruktionen uppfyller inte den tilltänkta livslängden. Examensarbetet föreslår förbättringar av konstruktionen. Denna kan enkelt modifieras, så att skruvförbanden blir förspända vilket minskar lastamplituden. Europeiska regelverk gällande stålkonstruktioner beaktas. Det förnämliga är att de inte fordrar några större eller kostsammare förändraringar av dagens utförande. Två lösningsförslag föreligger och presenteras i rapporten
This thesis project is about railroad noise barriers along the Mälarbanan. The current construction design has been found to have fatigue problems related to the threaded rods connecting the noise screen to the ground structure. This results in the barrier not sustaining the intended life expectancy. The aim of this thesis project has been to improve the current construction design by suggesting solutions enabling the construction to withstand the dynamic loads. The goal of this project has been achieved through reviews of the current construction, previous consulting reports and by taking in consideration the European standards for steel constructions along with Trafikverkets rules and regulations. This has resulted in two solution proposals, for current and future constructions, without the need for major design changes.

As of now, the most common way in Sweden, to address the issue of local buckling of steelstructures is through the procedure called the effective width method. A less commonprocedure for dealing with local buckling is the reduced stress method. The benefit of thelatter method is that, when combined with finite element analysis, results in a less tediousdesign process. However, this method is often labelled as a method that results in anoverconservative design. Therefore, the purpose of this report is to compare and evaluate thereduced stress method against the effective width method and nonlinear finite elementmethod. The nonlinear FE-analyses are performed with intention of simulating the realbehaviour of the structure and serve as a reference for the other two methods. The comparisonis conducted through a series of analyses, on different steel members with various loadconfigurations and slenderness in order to include the most common cases in the constructionindustry. This report resulted in recommendations for when the reduced stress method couldbe a relevant design procedure, with emphasis on providing reliable and accurate resultscompared to FE-analyses. Furthermore, the report resulted in proposed further studies, bothregarding the improvement of the reduced stress method and other structural elements thatshould be studied. The result from the report indicates that the reduced stress method can beused when the effect of patch loading is small. Furthermore, it is recommended to obtain thecritical stresses from a linear finite element analysis rather than from hand calculations, as tonot end up with over-conservative results.
I Sverige behandlas problemet med lokal buckling av stålkonstruktioner vanligtvis med hjälpav den effektiva bredd metoden, vilket är en dimensionergsmetod som återfinns i Eurocode.En ytterligare dimensionerings metod för lokal buckling som presenteras i Eurocode är denreducerade spänningsmetoden. Den senare nämnda metoden är fördelaktig då den kombinerasmed linjära finita element analyser, vilket resulterar i en mindre tidskrävandedimensioneringsprocess. Dock är metoden känd för att ofta resultera i överdimensioneradekonstruktioner, vilket bidragit till att mindre antal konstruktörer använder sig av denna metod.Syftet med denna rapport blir därmed att jämföra och utvärdera den reduceradespänningsmetoden gentemot den effektiva bredd metoden och olinjär finita element metoden.De olinjära finita element analyserna genomfördes med syfte att simulera det verkligabeteendet och för att sedan jämföra dessa resultat med de två andra metoderna. Analyser harutförts på flera stålbalkar med olika lastkombinationer och slankhet för att inkludera devanligaste fallen inom byggindustrin. Dessutom har det tagits fram några rekommendationerför användningen av metoderna och dessa är presenterade med avseende på de erhållnaresultaten. Rekommendationer för den reducerade spänningsmetoden har presenterats ochytterligare studier gällande dessa metoder och andra konstruktionselement har föreslagits. Deslutsatser som kunde dras är att den reducerade spänningsmetoden kan användas förkonstruktioner som inte påverkas i allt för stor grad av intryckning. För att ge tillförliterligaresultat så rekommenderas att kritiska spänningar erhålles från linjära finita element analyser.