Jämförelse av den strukturella prestandan för en flevåningsbyggnad av armerad betong med en motsvarande träbyggnad

Sammanfattning: Ett ökat intresse för minskning av byggsektorns miljöavtryck i samband med det vertikala byggandet blir en alltmer aktuell fråga, vilket har lett till att intresset för att använda hållbara byggmaterial som trä har ökat. Denna studie går ut på att undersöka den strukturella prestandan hos en befintlig armerad betongbyggnad och en motsvarande träbyggnad, samt att jämföra resultaten. Den befintliga referensbyggnaden är ett flerbostadshus bestående av 10 plan som är belägen i Sverige, i Gävle.  Denna fallstudie utförs i två steg med programvaran Strusoft FEM Design. Första steget består av modellering, analys och dimensionering av den befintliga referensbyggnaden utifrån de erhållna arkitekts- och konstruktionsritningar. Andra steget är modellering, analys och dimensionering av en exakt motsvarande träbyggnad. Träbyggnaden modelleras och dimensioneras så att den både klarar samma belastning och krav som den armerade betongbyggnaden. Resultat för båda byggnadernas bärförmåga, reaktionskrafter, spänningar, deformationer, stabilitet och totala vikt tas fram, studeras och jämförs.  För att träbyggnaden skulle uppnå godkända resultat krävdes några förstärkningar som exempelvis extra pelare och balkar samt större dimensioner på konstruktionselementen. Resultaten visar att i första hand uppnås en högre utnyttjandegrad hos konstruktionselementen i den armerade betongbyggnaden än hos dem i träbyggnaden, samt att tryck- och dragspänningarna som uppstått ligger inom godkända intervaller för båda byggnaderna. Vad gäller nedböjningen är den betydligt mindre i den armerade betongbyggnaden än i träbyggnaden, men ändå inom de godkända ramarna för båda byggnaderna. Resultaten visar dessutom att den största reaktionskraften i den armerade betongbyggnaden är dubbelt så stor som den i träbyggnaden, och att båda byggnaderna är stabila med rådande förutsättningar men med enda skillnaden att den armerade betongbyggnaden kan motstå en större andel av lastökning innan den blir ostabil. Slutligen leder bytet av byggmaterial från armerad betong till trä till att den totala vikten av träbyggnaden endast motsvarar ca 19% av den armerade betongbyggnadens totala vikt. Utifrån de erhållna resultaten kan det konstateras att om den armerade betongbyggnaden hade utförts av enbart trä hade träbyggnaden klarat kraven för den strukturella prestandan med godkända värden. Dock skulle några små ändringar och förstärkningar behöva göras.