Ökad kunskap om klimatvänliga byggnationer i trä och betong
Hybridkonstruktioner i trä och betong är en innovativ lösning för att öka andelen trämaterial i dagens byggnader. Tack vare träets fördelaktiga klimatavtryck i jämförelse med andra byggmaterial som stål och betong, har både utbudet av träprodukter och efterfrågan av dessa ökat. Carl Larsson, som är industridoktorand från Skanska Sverige AB, har i sin licentiatavhandling i byggteknik vid Linnéuniversitetet utvärderat hur den här typen av byggnader beter sig för att kunna ge konstruktörer ökad kunskap om säker och robust dimensionering.
Eftersom trä är en naturlig råvara, finns det vissa egenskaper som måste beaktas när det används för byggproduktion. Som exempel påverkas styvhet och hållfasthet av variabler som fiberriktning och fukthalten i träet. Trä är dessutom ett material med förhållandevis låg densitet, vilket är viktigt att ta hänsyn till när det används till bärande element. För att möta de krav som ställs på dagens byggnader kombineras ofta bärande element i trä med bärande element i betong.
I sin licentiatavhandling presenterar Carl Larsson fyra olika typer av hybridkonstruktioner i trä och betong som används i Sverige. I den här typen av projekt används fler konstruktörer än i traditionella byggnadsprojekt, detta då kompetensen inom träkonstruktion ofta är otillräcklig hos de traditionella konstruktörerna. Dessutom använder konstruktörer oftast olika statiska modeller och antaganden för sina beräkningar, även om de gäller samma byggnad.
– För att ge konstruktörer en ökad förståelse för den här typen av byggsystem har dynamiska mätningar utförts, säger Carl Larsson. Syftet med de här mätningarna är att ge konstruktörer ökad kunskap i hur den här typen av byggnader beter sig under verkliga förhållanden.
Då det finns få möjligheter för en konstruktör att kunna jämföra sina beräkningar med verkligheten har ett mobilt mätsystem utvecklats för att mäta de dynamiska egenskaperna, alltså hur byggnaden rör sig. Det mobila mätsystemet har Linnéuniversitetet utvecklat tillsammans med SAAB i Växjö inom ramen av samarbetsprojektet Större konkurrenskraft för KL-träbaserade byggsystem. De uppmätta egenskaper jämförs därefter med datormodeller som ingenjörer och konstruktörer använder sig av i deras vardag för att dimensionera och planera byggnader.
– Det hela bygger på att vi på ett enkelt sätt vill mäta dynamiska egenskaper hos en byggnad, utan att använda oss av tunga apparater och kablar genom hela huset, som hade stört byggarna eller de boendena. Med våra högkänsliga accelerometrar och batteridrivna datainssamlingsenheter som enkelt kan synkroniseras med varandra, så kan vi på ett relativt enkelt sätt ute i en byggnad eller på en byggarbetsplats bestämma byggnadens dynamiska egenskaper, säger Carl Larsson.
Målet med studien är att utvärdera hur dessa hybridbyggnader beter sig för att kunna ge konstruktörer bättre kunskap om säker och robust dimensionering. Syftet är att bidra till att öka andelen hybridkonstruktioner inom byggsektorn och därmed en större användning av trämaterial.
Mer information
Licentiatavhandlingen
Timber-concrete hybrid structural systems: Examples, long and short-term dynamic monitoring, and numerical analysis
Doktorandprojektet
Byggnadssystem av KL-trä och betong i samverkan – modellering och kravställning vid dimensionering
KK-projektet, inom vars ramar lic-studien genomförts
Större konkurrenskraft för KL-träbaserade byggsystem genom effektiv konstruktion och reducerat kolavtryck
Kontakt
Carl Larsson, licentiat i byggteknik, tel: 010-449 3046, epost, carl.larsson@lnu.se, https://lnu.se/personal/carl.larsson/
Michael Dorn, handledare, docent i byggteknik, tel: 0470 – 70 8156, epost michael.dorn@lnu.se, https://lnu.se/personal/michael.dorn/