Hållbara livmaterial för träbaserade lättbalkar: En studie av hållfasthet och klimatpåverkan
(2026) In 0349-4969 VBKM01 20261Division of Structural Engineering
- Abstract
- This thesis investigates the potential of alternative web materials for engineered wood I-joists with respect to both climate impact and load-bearing capacity. The study aims to evaluate whether traditional web materials, such as OSB, can be replaced by alternative panel materials in order to reduce climate impact while maintaining sufficient structural integrity.
The work combines analytical calculations with experimental laboratory testing and climate impact assessments. An analytical model based on classical beam theory was used to analyze shear stresses, bending stresses, and deflection in I-joists with varying web materials. Shear strength testing was carried out using a modified standard method to determine the shear strength and... (More) - This thesis investigates the potential of alternative web materials for engineered wood I-joists with respect to both climate impact and load-bearing capacity. The study aims to evaluate whether traditional web materials, such as OSB, can be replaced by alternative panel materials in order to reduce climate impact while maintaining sufficient structural integrity.
The work combines analytical calculations with experimental laboratory testing and climate impact assessments. An analytical model based on classical beam theory was used to analyze shear stresses, bending stresses, and deflection in I-joists with varying web materials. Shear strength testing was carried out using a modified standard method to determine the shear strength and shear modulus of several panel materials, including OSB, plywood, LivingBoard, PremiumBoard, and Packwall. The materials were compared with regard to climate impact based on Environmental Product Declarations (EPDs).
The results show that several alternative panel materials exhibit properties that enable their use in I-joists while simultaneously reducing climate impact. PremiumBoard demonstrated the highest shear strength, while LivingBoard also demonstrated high performance. Packwall exhibited lower stiffness but satisfied the theoretical design cases and achieved low climate impact. Plywood achieved the lowest climate impact and demonstrated favorable properties as a web material. All investigated materials fulfilled the selected deflection requirements in the analytical model.
The study indicates that alternative panel materials have the potential to contribute to more sustainable I-joists while maintaining structural performance. However, the results are based on analytical models and small-scale laboratory testing, meaning that further full-scale testing is required to verify the findings for practical applications. (Less) - Abstract (Swedish)
- Detta examensarbete undersöker potentialen hos alternativa livmaterial för träbaserade lättbalkar med avseende på både klimatpåverkan och bärförmåga. Studien syftar till att utvärdera om traditionella livmaterial, såsom OSB, kan ersättas av alternativa skivmaterial för att minska klimatavtrycket medan tillräcklig bärförmåga bibehålls.
Arbetet kombinerar analytiska beräkningar med experimentella laboratorieförsök och klimatberäkningar. En analytisk modell baserad på klassisk balkteori användes för att analysera skjuvspänningar, böjspänningar och nedböjning i lättbalkar med varierande livmaterial. Parallellt genomfördes skjuvhållfasthetsprovning enligt modifierad standardmetod för att bestämma skjuvhållfasthet och skjuvmodul hos flera... (More) - Detta examensarbete undersöker potentialen hos alternativa livmaterial för träbaserade lättbalkar med avseende på både klimatpåverkan och bärförmåga. Studien syftar till att utvärdera om traditionella livmaterial, såsom OSB, kan ersättas av alternativa skivmaterial för att minska klimatavtrycket medan tillräcklig bärförmåga bibehålls.
Arbetet kombinerar analytiska beräkningar med experimentella laboratorieförsök och klimatberäkningar. En analytisk modell baserad på klassisk balkteori användes för att analysera skjuvspänningar, böjspänningar och nedböjning i lättbalkar med varierande livmaterial. Parallellt genomfördes skjuvhållfasthetsprovning enligt modifierad standardmetod för att bestämma skjuvhållfasthet och skjuvmodul hos flera skivmaterial, däribland OSB, plywood, LivingBoard, PremiumBoard och Packwall. Materialen jämfördes därefter med hänsyn till klimatpåverkan baserat på miljövarudeklarationer (EPD).
Resultaten visar att flera alternativa skivmaterial uppvisar egenskaper som möjliggör användning i lättbalkar samtidigt som klimatpåverkan kan reduceras. PremiumBoard uppvisade högst skjuvhållfasthet medan LivingBoard också visade höga värden. Packwall uppvisade lägre styvhet men klarade de teoretiska dimensioneringsfallen och uppnådde samtidigt låg klimatpåverkan. Plywood uppnådde lägst klimatpåverkan och visade goda egenskaper som livmaterial. Samtliga undersökta material uppfyllde de valda kraven för nedböjning i den analytiska modellen.
Studien indikerar att alternativa skivmaterial har potential att bidra till mer hållbara lättbalkar med bibehållen bärförmåga. Resultaten baseras dock på analytiska modeller och småskaliga laboratorieförsök, vilket innebär att ytterligare fullskaliga tester krävs för att verifiera resultaten vid praktisk tillämpning. (Less) - Popular Abstract (Swedish)
- Byggbranschen står inför en dubbel utmaning. Samtidigt som behovet av nya bostäder och byggnader ökar måste klimatutsläppen minska kraftigt. Därför riktas allt större fokus mot materialval och resurseffektivitet. Trä har länge lyfts fram som ett av framtidens viktigaste byggmaterial, men även träprodukter kan utvecklas för att bli mer hållbara. I vårt examensarbete undersökte vi om traditionella livmaterial i träbaserade lättbalkar kan ersättas av alternativa skivmaterial med lägre klimatpåverkan.
Please use this url to cite or link to this publication:
https://lup.lub.lu.se/student-papers/record/9250344
- author
- Stag, Petter LU and Turesson Kathy, Raoul LU
- supervisor
- organization
- alternative title
- Sustainable Web Materials for Timber I-Joists: A Study of Structural Performance and Climate Impact
- course
- VBKM01 20261
- year
- 2026
- type
- M3 - Professional qualifications ( - 4 Years)
- subject
- keywords
- Konstruktion, hållbarhet, klimatpåverkan, lättbalkar, skivmaterial, träbyggnad.
- publication/series
- 0349-4969
- report number
- 5321
- other publication id
- LUTVDG/TVBK-26/5321
- language
- Swedish
- additional info
- Examinator: Eva Frühwald Hansson
- id
- 9250344
- date added to LUP
- 2026-09-07 11:03:18
- date last changed
- 2026-09-07 11:03:18
@misc{9250344,
abstract = {{This thesis investigates the potential of alternative web materials for engineered wood I-joists with respect to both climate impact and load-bearing capacity. The study aims to evaluate whether traditional web materials, such as OSB, can be replaced by alternative panel materials in order to reduce climate impact while maintaining sufficient structural integrity.
The work combines analytical calculations with experimental laboratory testing and climate impact assessments. An analytical model based on classical beam theory was used to analyze shear stresses, bending stresses, and deflection in I-joists with varying web materials. Shear strength testing was carried out using a modified standard method to determine the shear strength and shear modulus of several panel materials, including OSB, plywood, LivingBoard, PremiumBoard, and Packwall. The materials were compared with regard to climate impact based on Environmental Product Declarations (EPDs).
The results show that several alternative panel materials exhibit properties that enable their use in I-joists while simultaneously reducing climate impact. PremiumBoard demonstrated the highest shear strength, while LivingBoard also demonstrated high performance. Packwall exhibited lower stiffness but satisfied the theoretical design cases and achieved low climate impact. Plywood achieved the lowest climate impact and demonstrated favorable properties as a web material. All investigated materials fulfilled the selected deflection requirements in the analytical model.
The study indicates that alternative panel materials have the potential to contribute to more sustainable I-joists while maintaining structural performance. However, the results are based on analytical models and small-scale laboratory testing, meaning that further full-scale testing is required to verify the findings for practical applications.}},
author = {{Stag, Petter and Turesson Kathy, Raoul}},
language = {{swe}},
note = {{Student Paper}},
series = {{0349-4969}},
title = {{Hållbara livmaterial för träbaserade lättbalkar: En studie av hållfasthet och klimatpåverkan}},
year = {{2026}},
}