Prosjektering av boligbygg i massivtre

Abstract

Norge er et land med lange tradisjoner med tre som konstruksjonsmaterial. Det blir større fokus på miljø og bærekraft i byggebransjen og bedre utnyttelse av materialene. Dette fører til at flere materialer blir benyttet sammen for å utnytte egenskapene deres på en god måte. Denne oppgaven tar for seg prosjektering og dimensjonering av en bolig i massivtre. Til å begynne med ble konstruksjonens bæresystem inndelt i to ulike bæresystemer, et primært bæresystem som består av to betongvegger og et sekundært bæresystem som består av en skive i massivtre. Det sekundæret bæresystemet blir fastholdt av det primæret bæresystemet. Skiven har utkragerlengde på 9.5m.

Konstruksjonen er modellert i Autodesk Robot Structural Analysis med grunnlagsdata hentet fra Norsk Standard. Det er valgt å se bort fra prosjektering av knutepunkter og innfestinger utenom det mest belastede knutepunktet da det blir det mest kritiske punktet i konstruksjonen. Resultatene fra Autodesk Robot Structural Analysis har blitt benyttet videre som grunnlagsdata for forbindelsene og kontroller i grensetilstandene. Kontrollen av forbindelsen og grensetilstandene er utført ved hjelp av håndberegninger. Håndberegningene er utført i beregningsprogrammet MathCad Prime.

Det ble vurdert ulike forbindelsesmidler for å forbinde de to bæresystemene. Forbindelsen som ble ansett som den beste løsningen er inspirert av selskapet Rothoblaas. Det benyttes da to stålplater, en stålplate på betongveggen og en annen på massivtreet. Stålplaten festes på betongveggen ved hjelp av gjengestenger som forankres i betongveggen ved hjelp av limanker. Stålplaten på massivtreet festes ved hjelp av skruer som danner en vinkel på 45 grader med fiberretningen. Dette er for å øke kapasiteten til skruene. Disse to stålplatene hektes på hverandre og danner en felles forbindelse. ii

Norway is a country with long traditions with timber as a construction material. There is a greater focus on the environment and sustainability in the construction industry and better utilization of the materials. This leads to several materials are used together to utilize their properties in a good way. This thesis deals with design and dimensioning of a residential building in cross laminated timber (CLT). Initially, the structure’s support system was divided into two separate support systems, a primary support system consisting of two concrete walls and a secondary support system consisting of a shell in in CLT. The secondary support system is held together by the primary support system. The secondary support system has a cantilever length of 9.5m.

The structure have been modeled in Autodesk Robot Structural Analysis with basic data taken from Eurocode. It has been chosen to disregard the design of nodes and attachments outside the most congested node as it becomes the most critical point in the construction. The results from Autodesk Robot Structural Analysis have been used further as basic data for the connections and controls in the limit states. The check of the connection and the limit states have been performed by hand calculations. The hand calculations are performed in the calculation program MathCad Prime.

Different means of connection were considered for connecting the two support systems. The connection that was considered the best solution is inspired by the company Rothoblaas. Two steel plates are used, one steel plate on the concrete wall and another on the CLT. The steel plate is attached to the concrete wall by using threaded rods which are anchored in the concrete wall by chemical anchor fasteners. The steel plate on the CLT is fastened by using screws that form an 45 degree angle with the grain direction. This is to increase the capacity of the screws. These two steels plates are hooked to each other and form a common connection.