| dc.description.abstract | Sammendrag
Formålet med oppgaven er å vurdere restkapasiten i en typisk lamellblokk fra perioden 1960 til 1980, og hvilket treindustriell konsept som egner seg i et påbygg. Begrunnelsen for et påbygg kan være salg av andeler for å finansiere en nødvendig rehabilitering eller oppgradering av boligblokken. For eksempel energieffektiviseringstiltak og/eller installasjon av heis for å gjøre bygget mer attraktivt å bo i. I et samfunnsperspektiv vil gjenbruk av eldre boligmasse kunne gi positive bidrag for å nå klimamål og i områder med høyt boligbyggepress kan det muliggjøre ønsket befolkningsfortetning.
Det er gjennomført en kvantitativ studie av en tidstypisk lamellblokk fra Vestlia borettslag i Trondheim. Tidligere studier har antatt og ikke undersøkt potensialet. Lamellblokken er modellert i Focus konstruksjon for å finne restkapasitet i bære- og avstivingskonstruksjonen. Fundamenter og grunnforhold er i andre studier trukket frem som en mulig begrensning. Grunnforhold vil alltid være spesifikt for et prosjekt, og hensikten med å benytte Vestlia som case var å gi generelle resultater. Det er derfor ikke gjennomført en vurdering av grunnforholdene, men avgrenset til å beskrive trykk fra fundamentene mot grunnen.
Det er høy restkapasitet i blokken. Før påbygg var restkapasiteten i bruddgrensetilstand over 50 %. Dette gir en viss formening om potensialet for påbygg. Påbygget er begrenset til maksimalt fem etasjer ut fra to hensyn: Det er mindre sannsynlig at et borettslag vil bygge mer, og det er forenlig med normale maksimale byggehøyder med tremoduler hvor bæresystemet er en del av modulen.
Et omfattende påbygg med fem etasjer har ca. 24 % restkapasitet. Det største konstruksjonstekniske problemet knyttet til påbygget er å overføre kreftene ned til eksisterende bærende vegger. Trykket mot grunnen økt vesentlig fra 246-351 N/mm2 i eksisterende bygg til 539 N/mm2 i enkelte beregninger med påbygg. Et grunntrykk over 300 N/mm2 vil kreve gode grunnforhold, og det indikerer at en kontroll av grunnforholdene og eventuelle utbedringer av fundamenter vil være en nødvendighet.
Treindustrielle moduler fremstår som best egnet løsning. En modulløsning gir minst belastningen for eksisterende beboere i anleggsperioden, og kan utvikles til et fremtidig konsept med stor overføringsverdi til lamellblokker eller andre bygg med restkapasitet. Moduler alene er ikke å betrakte som et konsept, men konstruert sammen med en underliggende ramme, som overfører lastene ned i de bærende veggene, er det en anvendelig løsning med konseptuell karakter. Rammen unngår å føre lastene ned i dekkene, og fjerner behovet for å tenke komplisert lastoverføring i modulkonstruksjonen på fabrikk. Modulprodusenten kan fokusere på å utvikle funksjonelle, arkitektoniske og repetative moduler både til hvert enkelt og flere prosjekter samtidig. Kompleksiteten i modulproduksjonen tas ned og masseproduksjon av like moduler kan finne sted med et mer industrielt preg. Rammen kan konstrueres i limtre for å gi et fullstendig treindustrielt konsept, men vil med påbygg større enn to etasjer ha utfordringer med trykk vinkelrett på fibrene. Det må enten gjennomføres trykkfordelende tiltak eller byttes til andre materialer i de seksjonen hvor trykkoverskridelsen oppstår. Mest utsatt er sviller som spenner langs de bærende veggene. Bruk av bygningsmoduler gir kunden økt valgfrihet til å velge mellom ulike omfang av et påbygg, men konseptet er likevel bevart da det konstrueres og prosjekteres relativt likt uavhengig av om det påbygges to eller fire etasjer. Dette vil forenkle informasjonen for et ikke-profesjonelt markedet. Et gjentagende konsept har naturligvis bedre forutsetninger for å nå et kritisk antall eksempelprosjekter hvor validiteten i det utprøvde konseptet redusere usikkerheten for aktørene. Tankegangen viderefører byggrasjonaliseringen som startet i 1960.
Den største utfordringen ligger ikke i det konstruksjonstekniske, men i det å gi eksisterende beboere god og presis informasjon som motiverer og gjør kunden i stand til å fatte gode beslutninger for sine bygg. | |
| dc.description.abstract | Abstract
The purpose of this thesis is to examine the residual load-bearing capacity in a typical apartment block from the 1960s - 1980s, and apply a wood-based industrial-scaled solution best suited for adding floors. Incomes for sales of additional floors may finance renovations like energy efficency measures, and/or upgrades like an elevator or balconies. From a societal perspective, the reuse of older apartment blocks could contribute to reach climate goals and increase population densification in urban areas.
A quantitative study is carried out on a time-typical apartment block at Vestlia housing cooperative (borettslag) in Trondheim. An apartment block is modelled in Focus Konstruksjon to calculate residual load-bearing capacity in the supporting structure. In other studies, soil pressure and soil bearing capacity have been highlighted as possible limitations. Soil bearing capacity will always be specific to a project, and the purpose of using Vestlia as a case is to provide general results. Therefore, an assessment of the soil bearing capacity has not been completed. It is limited to estimates of pressure from the foundations to the ground.
The residual load-bearing capacity in Vestlia is adequate. Before adding floors, the residual capacity is above 50 % in the ultimate limit state. This indicates a potential for adding new floors to the apartment block. The additional construction is limited to a maximum of five floors. This is based on two considerations: it appears unlikely that a housing cooperative will accept a more comprehensive expansion of shares, and such a limitation will not exclude the use of wood-based modules, with an internal load-bearing structure for maximum five floors.
After adding five floors, the remaining capacity is approx. 24 %. The main structural problem is to retransfer the loads from the modules to the existing load-bearing walls. The pressure to the ground has increased from 246-351 N/mm2 to 539 N/mm2. A pressure to the ground that exceeds 300 N/mm2 will require a great deal of soil bearing capacity. This indicate the need to examine the ground conditions in every case, and possibly develop ways to improve foundations.
Wood-based module constructions appear to be the best solution for additional floors. A module construction minimizes the burden on existing residents during construction, and has the highest industrial potential. Building modules as a stand alone solution do not create a concept, but it creates a highly applicable concept when added a project customized underlying frame that retransfers loads to the existing load-bearing walls. Such a frame eliminates the need to take into account downward load transfers in the module construction. The focus may be on the design and development of functional, architectural and repetitive modules. Thus, the complexity of module production is reduced, and mass production of similar modules can take place in an industrial scale. The frame can be constructed with glulam to become a fully wood-based industrial concept. An extension greater than two additional floors will initially lead to exceeding load-bearing capacities perpendicular to the fibres in the glulam. Measures to distribute the loads must be made, or other materials must be used in the section where it occurs. The ground beams, above the exisiting load-bearing walls, are most fragile. The use of building modules together with a frame gives the customer the oppurtunity to choose between different scopes of extension, but the concept is still preserved as it is designed and projected equally regardless of the scope. The latter simplyfies communication between customers and suppliers. Such a industrialized concept may have better prospects for gaining a large enough volume, and thus experience and competence on adding floors increases and risk perception is reduced.
The most dominant barrier for extensions in height is not the load-bearing structure itself, but the process of securing residents with sufficient and precise information on which they may be motivated and enabled to make good investment decisions. | |
