| dc.description.abstract | I arbeid med å skaffe grunnlag for Romsdalsgondolen kom gruppen i kontakt med Nordplan AS, som var
rådgivende ingeniører for prosjektet. I deres virke som ingeniører er det ofte mange forskjellige utforminger og valg man gjerne skulle ha undersøkt, men på grunn av tids- og økonomiske begrensninger lar det seg ikke gjøre å finne de mest optimaliserte løsningene i hvert prosjekt. Gruppen gikk dermed i gang med oppgaven om å sammenligne bæresystemet i festsalen i både limtre og stål, og Nordplan ga gruppen tegningsgrunnlag som hjelp.
Etter en kort litteraturstudie fant gruppen dimensjonerende laster ved bruk av Eurokode 0 og 1 med tillegg, herunder egenlaster, nyttelaster, snø- og vindlaster. Faktorer for dimensjonering ble samlet sammen i et python-skript, slik at dette var enkelt å følge. Ved bruk av programmet Focus Konstruksjon ble festsalen modellert ut fra tegningsgrunnlaget i limtre, og lastbildet for konstruksjonen ble funnet. Segmentene i modellen ble dermed byttet ut med stål for å finne tilhørende lastbilde, og gruppen gikk deretter i gang med beregninger ihht Eurokode 3 for stålkonstruksjoner og Eurokode 5 for trekonstruksjoner.
Beregningen av CO_2-avtrykk ble gjort med EPD-dokumentasjon, der det for limtre oppgis verdier pr $m^3$ og for stål pr kg. Volum av rammene beregnes automatisk i Revit med vekten 430kg/m^3, og for stål summeres lengdene til hvert element med tilhørende last pr meter for hvert profil. Helikoptertransportens utslipp for hele prosjektet oppgis fra Airlift, samt rundetid og antall timer i lufta. Maksimal løftekapasitet for helikopteret som er brukt er 3600kg. Hver limtreramme holder vekten under dette, mens stålrammene er noe tyngre. Disse må fordeles over seks flyturer, mens det for limtre holder med fem. CO_2-avtrykket for hvert alternativ summeres, og for limtre oppgis det et utslipp på 5876 kg CO_2-ekvivalenter, mens for stål 20653 kg CO_2-ekvivalenter.
Ved vurdering mellom alternativet limtre eller stål som materiale i hovedbæresystemet er laster, statisk system, monteringsproblematikk og vedlikehold relativt likt. Den største forskjellen er problematikk rundt kuldebro, og dette vil påvirke valg i utførelsen og detaljering. Ved gjennomgående stålrammer fra kald til varm side vil det oppstå kondensering i overgangen ved gulv, og det vil dermed ikke være lønnsomt og praktisk å skifte ut materiale uten videre uten å se på kondensproblematikk.
Ved dimensjonering av brannmotstand for hovedbæresystemet plasseres festsalen i risikoklasse 5 og brannklasse 2, etter den byggetekniske forskriften TEK17. Preaksepterte ytelser for bæresystemet tilsier brannmotstand R60, noe som for limtre kan oppnås ved å øke tverrsnittstykkelse. Dette kan ikke på samme måte gjøres for H-profiler, og det ønskes heller ikke å plassere bæresystemet i en lavere brannklasse på grunn av problemer med tilkomst for lokalt brannvesen. Analytisk metode for å dokumentere en lavere brannklasse anses ikke som en god løsning, spesielt ikke uten en uttalelse fra lokalt brannvesen. | |
| dc.description.abstract | During the process of establishing a foundation for Romsdalsgondolen, the group got in touch with Nordplan AS who served as consulting engineers for the project. In their role as engineers, there are often various designs and choices that one would like to explore, but due to time and budget constraints, it is not possible to find the most optimized solutions for each project. Consequently, the group undertook the task of comparing the support system in the banquet hall using both glued laminated timber and steel, and Nordplan provided the group with drawing materials to assist them.
After a brief literature review, the group determined the design loads using Eurocode 0 and 1 with additional provisions, including dead loads, payloads, snow loads, and wind loads. Design factors were gathered in a Python script, so that it was easy to follow. Using the Focus Konstruksjon software, the banquet hall was modeled based on the provided glued laminated timber-drawings, and the load distribution for the structure was determined. The segments in the model were then replaced with steel to determine the corresponding load distribution, and the group proceeded with calculations according to Eurocode 3 for steel structures and Eurocode 5 for timber structures.
The calculation of the carbon footprint was done using EPD-documentation, where values per cubic meter were provided for glued laminated timber and per kilogram for steel. The volume of the frames was automatically calculated in Revit using a weight of 430 kg/m^3, while for steel, the lengths of each element were summed with the corresponding load per meter for each profile. The emissions from helicopter transportation for the entire project were provided by Airlift, along with flight duration and the number of hours in the air. The maximum lifting capacity of the helicopter used was 3,600 kg. Each glued laminated timber frame remained below this weight, while the steel frames were slightly heavier. The steel frames had to be distributed over six flights, whereas five flights were sufficient for the glued laminated timber. The carbon footprint for each alternative was totaled, resulting in 5,876 kg of CO_2 equivalents for glued laminated timber and 20,653 kg of CO_2 equivalents for steel.
When considering the choice between glued laminated timber and steel as materials for the main support system, factors such as loads, the static system, assembly issues, and maintenance are relatively similar. The major difference lies in the issue of thermal bridging, which will influence the choice of execution and detailing. With continuous steel frames from the cold to the warm side, condensation will occur at the floor transition, making it non-profitable and impractical to change the material without considering condensation-related issues.
When designing for fire resistance in the main support system, the Festsalen is classified as risk class 5 and fire class 2 according to the Norwegian building regulations TEK17. Prescriptive requirements for the support system indicate a fire resistance rating of R60, which can be achieved by increasing the cross-sectional thickness for glued laminated timber. However, this cannot be done in the same way for H-profiles. Additionally, it is not desirable to place the support system in a lower fire class due to accessibility issues for the local fire department. An analytical method to demonstrate a lower fire class is not considered a viable solution, especially without a statement from the local fire department. | |
