Return to search

Making the connection : Are post-tensioned CLT walls an economically sound option?

This thesis aims to compare the cost of post-tensioned connection systems with conventional connections for the transferal of uplift forces in CLT stabilising walls. The desire for taller timber buildings has increased over time, in part due to environmental aspects but also to meet demands from an urbanizing population. For taller buildings, the horizontal load from wind increases. Due to timbers low self-weight, the uplifting force caused by the horizontal loading will be relatively large. Post-tensioning within timber structures is a non-conventional method for the transferal of uplifting forces that has been applied in only a few projects. The cost of the post-tensioning method is therefore unclear to the general engineer and has for that reason been investigated within this thesis. To gain information about the different aspects that might be affected by the connection method, interviews were held with different professionals who had worked with the post- tension method in timber structures. A cost comparison was performed for four different connection methods for stabilising walls, where the methods were three versions of the post-tension method and one with the more common angle brackets and hold-downs. The thesis was completed with a cost comparison within a case study, where the financial differences between the different connection methods for stabilising walls in a building were investigated. The case study building was based on a project currently being designed in Uppsala. Several different versions of the building were created, where the number of stories and stabilising walls of the building were changed. The connection costs for the different versions were compared to find the most cost-effective solution. The results from the stabilising wall analysis showed that the conventional connection method, was the cheaper option for stabilising walls of 4-storeys. While the post-tension method had a cheaper material cost for stabilising walls of 8-storeys and above. As the building height increased the post-tension systems became more priceworthy. The largest cost difference found between the conventional and the post-tension systems was for the 20-storey tall wall subjected to an uplift of 100 kN, where the conventional system was 76,5% more expensive than the most economical post-tensioning system. A four- storey interval was used for the analysis of the building heights. The results from the case study cost comparison followed in the same line as the results from the stabilising wall cost comparison. Both indicated that the post-tension systems became more economical compared to the angle brackets for increased building heights. / Syftet med detta examensarbete är att undersöka kostnaden för olika infästningsmetoder för stabiliserande väggar i träkonstruktioner. Fokus ligger på efterspänningsmetoden, som innebär att det monteras stänger i väggarna genom flera våningar som sedan spänns åt. Examensarbetet begränsas i att titta på byggnader uppförda i KL-trä. Det övergripande syftet med arbetet är att avgöra om efterspänningssystem är ett ekonomiskt lönsamt alternativ kontra konventionella infästningsmetoder, för att stabilisera KL-träväggar. KL-trä står för kors-limmat trä och används idag för bärande konstruktioner inom träbyggnader och består av flera lager träskivor som har limmats ihop. Varje lager har vridits med 90 grader i förhållande till det föregående, för att främja komponentens styrka och fuktmotstånd. För att samla information om de olika aspekter som påverkas av valet av infästningsmetod hölls intervjuer med personer som använt sig av efterspänningsmetod i träkonstruktioner. Utöver detta genomfördes även en kostnadsjämförelse mellan olika infästningsalternativ för olika stabiliserande väggar. De alternativ som jämfördes var efterspänningsmetoden och de mer konventionella vinkeljärnen. Resultaten från kostnadsjämförelsen visade att vinkeljärnen var det mest ekonomiska valet för byggnader i 4-våningar, medan materialkostnaden för efterspänningsmetoden var lägre för byggnader med 8-våningar och uppåt. Den största prisskillnaden mellan de två metoderna var för en vägg i en byggnad med 20 våningar och 100 kN i upplyftande krafter, där kostnaden av det konventionella systemet var 76,5% dyrare än det billigaste av de efterspända systemen. Analysen av byggnadshöjderna gjordes i intervaller om fyra våningar. Detta examensarbete avslutades med en fallstudie där de olika aspekterna som påverkar kostnaden av anslutningsmetod, som byggnadshöjd och planlösning, jämfördes. Resultaten från fallstudien följde i samma fotspår, då efterspänningsmetoden blev allt mer kostnadseffektiv med ökat våningsantal.

Identiferoai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:uu-446615
Date January 2021
CreatorsMehlig, Jakob, Wade, Elisabeth
PublisherUppsala universitet, Byggteknik och byggd miljö
Source SetsDiVA Archive at Upsalla University
LanguageEnglish
Detected LanguageEnglish
TypeStudent thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text
Formatapplication/pdf
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess

Page generated in 0.0098 seconds