Mener det kan bygges høyere enn 15 etasjer med krysslimt massivtre

Med en god løsning i oppbyggingen av bæresystemet i høye bygg, vil man kunne oppnå nye høyder innenfor bygging med trevirke, mener fire studenter ved Høgskolen i Østfold.

I høye bygg utsettes vegg og etasjeskiller for store vertikale tyngder fra overliggende etasjer. Kapasiteten til dagens standardsammenføyninger i knutepunkt vegg-dekke-vegg utført i KLT er begrenset til lave bygninger, og er ikke optimalisert mot dagens behov om å bygge høyere.

– Dette er tydelig noe bransjen trenger svar på, uttaler Edin Mahmutcehajic, sivilingeniør for bygg og konstruksjonsteknikk ved Pro-Consult AS avd. Fredrikstad i en pressmelding fra Høgskolen i Østfold.

Not og fjær-system

Gjennom arbeidet med bacheloroppgave i samarbeid med Pro-Consult, mener studentene at de har funnet en løsning for problemstillingen. Ved å utforme knutepunktet i vegg-dekke-vegg sammenføyningen som et «not og fjær-system», kan byggehøyden økes.

De fire studentene bak oppgaven er Stig Dagfinn Olsen, Stian Krogh, Raj Krishna Shrestha og Arne Martinussen.

Med dagens prinsipper viser de til at det ikke er bygd høyere enn 10 etasjer med massivtre.

– Vi har sett på et bygg med 15 etasjer med oppbygging av KLT, og beregnet en løsning på bakgrunn av dette. Hvis man bruker et rammesystem av tre med knutepunkter av braketter, er det mulig å bygge høyere, fastslår de.

Splitkon: – Høye bygg en del av fremtidens byggeri

Splitkon har nylig åpnet verdens største massivtrefabrikk. Daglig leder Morten L. Johansen i Splitkon skriver til Byggeindustrien at det virker spennende og flott at "stableteknikken" utvikles med intelligente sammenføyninger.

– Høye bygg blir en viktig del av fremtidens byggeri og det er helt nødvendig at dagens løsninger i massivtre utvikles også i henhold til dette. Både Splitkon og andre jobber med konsepter for å bygge høyt, og jeg synes dette er gode innspill for å kunne utvikle disse videre, mener han.

Til Byggeindustrien presiserer studentene at bacheloroppgaven er gjort over en relativt kort periode, og den er ikke understøttet av fysiske forsøk eller avanserte numeriske analyser eller lignende som man for eksempel ville gjort ved en doktorgradsavhandling.

De viser til at et velkjent problem ved stabling av KLT-elementer i høye bygg, er kapasiteten på tvers av fibrene i dekkene. Utformingen av denne detaljen utføres på forskjellige måter, og oppbyggingen med KLT har ingen spesifisert standard per i dag.

Beregninger er basert på en midtvegg i et 15 etasjers bygg med en etasjehøyde på tre meter, altså totalt 45 meter høyt. Studentene antar at vindkreftene fra en 10 meter fasade virker gjennom veggskiven og gir et tillegg til vertikalkrefter. Med dette systemet, og denne modellen, har de anslått verdier og dimensjonert knutepunktet på bakgrunn av disse.

Sammenføyning i knutepunktet utført i KLT

– Er det da en sammenføyning laget i stål eller tre?

– For å redusere mengder med beslag blant annet på grunn av synlige overflater, har vi tatt utgangspunkt i monteringsmetoden «stabling», altså montering vegg-dekke-vegg, skriver studentene.

Sammenføyningen i knutepunkt er kun utført i KLT hvor en del av understående vegg er ført gjennom dekket, og gjør at vertikalkreftene går kontinuerlig i vegg. Ved å gjøre det på denne måten viser beregninger at det er mulig å gå en god del ned på veggtykkelsen i forhold til effektivt areal for dekke.

En sammenføyning av det alternativet de har kommet opp med, er avhengig av bredder på KLT- vegger, og spennvidder på dekker.

– Med en spennvidde på 6 meter har vi beregnet knutepunktene med laster opp mot 1400 kN i den nederste etasjen. Med denne lasten og en bredde på dekket på 370 mm per meter, vil vi måtte trenge en 180 mm vegg i nederste etasje, i motsetning til en vegg som må være over 320 mm tykk, skriver de.

Bacheloroppgaven blir ferdig stilt 7. juni og skal presenteres under EXPO som foregår ved Høgskolen i Østfold, avdeling Fredrikstad 17. og 18. juni.