Træbygning kom helskindet gennem jordskælvstest

For få måneder siden skete der noget, de færreste nok havde troet, de skulle opleve: Jordskælv i Danmark!

Et lille et slagsen, bevares, men ikke desto mindre et ægte jordskælv, som gav mange både kæledyr og mennesker lidt af en forskrækkelse.

Heldigvis hører det til sjældenhederne på vores breddegrader, i modsætning til fx New Zealand, hvor der ifølge DR årligt måles ikke mindre end 14.000 styks. De fleste små og harmløse, men indimellem spiller naturen med de helt store muskler, så huse og bygninger er i fare for at styrte sammen og gøre alvorlig skade.

Det scenario tager man naturligvis hensyn til, når man bygger. Når man taler om jordskælvssikre bygninger, er det vigtigste, at bygningen ikke må styrte sammen, og at mennesker skal kunne komme ud i live.

CLT-bygningen – klar til at blive rystet. (Klik for stort billede). Foto: University of Auckland

Men nogle forskere ved University of Auckland har tænkt lidt længere end det: Hvad sker der efter et jordskælv? Kan bygningen blive stående uden omfattende skader? Og kan den repareres og bruges igen uden store indgreb?

Netop dét undersøgte teamet, ledet af dr. Ashkan Hashemi og professor Pierre Quenneville, i et fuldskalaforsøg med en modulær bygning i krydslamineret træ, også kendt som CLT.

Den to etager høje træbygning – med simuleret vægt fra en tredje etage ovenpå – blev udsat for 100 kraftige rystelser på alle leder og kanter, baseret på virkelige jordskælv. I stedet for at opføre sig som en almindelig, samlet bygning, gjorde modulerne, at de enkelte etager kunne bevæge sig mere eller mindre uafhængigt af hinanden.

Det resulterede i, at bygningen bevægede sig kontrolleret under ”jordskælvet” og bagefter kunne vende tilbage til sin oprindelige position, uden strukturelle skader i de bærende træelementer – i modsætning til traditionelle bygninger, hvor store jordskælv kan medføre omfattende skader, selv når bygningen ikke styrter sammen.

Træ.dk har spurgt dr. Hashemi, hvorfor CLT egner sig til netop denne type byggeri, og hvilke misforståelser han ofte møder, når samtalen falder på træbygninger og jordskælv (artiklen fortsætter under videoen):

Dr. Hashemi, hvad er fordelen ved at bruge massivtræ eller CLT i jordskælvssikrede bygninger?

“Den største fordel er, at CLT giver en stærk, let og meget præcist fremstillet konstruktion, som passer godt til bygninger, der skal kunne klare jordskælv med så få skader som muligt.

Ved et jordskælv betyder bygningens vægt meget. Jo tungere bygningen er, desto større kræfter bliver den som regel udsat for. Massivtræ er væsentligt lettere end beton, og det kan derfor mindske de kræfter, som konstruktionen og samlingerne skal kunne håndtere. Samtidig er CLT-elementer stærke og stive nok til at blive brugt som vægge, dæk og moduler i etagebyggeri.

CLT egner sig også godt til præfabrikation. Elementerne kan fremstilles med stor præcision på en fabrik, transporteres til byggepladsen og samles hurtigt. Det er vigtigt i denne type byggeri, fordi de jordskælvssikre samlinger skal indarbejdes meget nøjagtigt mellem bygningens forskellige niveauer.

I vores forsøg gjorde samlingerne det muligt for etagerne at bevæge sig kontrolleret i forhold til hinanden under rystelserne. CLT-konstruktionen udgjorde selve bygningen, mens samlingssystemet begrænsede overførslen af kræfter, optog energi og hjalp bygningen med at finde tilbage tæt på sin oprindelige position bagefter.

Det er netop kombinationen, der er interessant: Man får et byggesystem, der både kan bygges hurtigt, har en lavere klimabelastning og samtidig kan gøres meget robust over for jordskælv.”

Hvad er den mest udbredte misforståelse om træbygninger og jordskælv, som du gerne vil aflive?

“En udbredt misforståelse er, at træbygninger per definition er svage eller ikke tilstrækkeligt sikre under et jordskælv, fordi træ bliver opfattet som et traditionelt og let materiale.

Men moderne træprodukter som CLT er noget andet end almindeligt træskeletbyggeri. Det er træbaserede byggematerialer, som bliver fremstillet og testet til krævende konstruktioner. En træbygning, der er rigtigt projekteret, kan klare sig rigtig godt i et jordskælv.

Det afgørende er ikke i sig selv, om bygningen er lavet af træ, beton eller stål. Det afgørende er, hvordan bygningen er beregnet, detaljeret og samlet. Ved jordskælv er samlingerne helt centrale, fordi de bestemmer, hvordan kræfterne bevæger sig gennem konstruktionen, og hvordan bygningen kan optage bevægelserne.

En anden misforståelse er, at en god jordskælvssikret bygning helst ikke må bevæge sig. I virkeligheden kan kontrolleret bevægelse være en effektiv måde at beskytte bygningen på. I vores system var bevægelsen planlagt. Bygningen var designet til, at etagerne kunne bevæge sig kontrolleret i forhold til hinanden, optage energien fra jordskælvet og derefter vende tæt på sin oprindelige position. Det er noget helt andet end ukontrollerede skader.

Budskabet er derfor ikke bare, at træ er godt i jordskælv. Det mere præcise budskab er, at moderne træprodukter som CLT, kombineret med det rigtige jordskælvsdesign og de rigtige samlinger, kan bruges til at skabe bygninger, der er vældig robuste.”

Kilde: theconversation.com