催化大厦:长期大规模木材创新

通过:Hans-Erik Blomgren,PE,SE,P.Eng。,Struct.Eng。,结构产品的测试和认证总监

写作木材设计与建筑,由加拿大木业委员会出版


为商用长跨度地板和屋顶应用提供柔性木材解决方案

介绍

CLT面板作为北美商业建筑的地板和屋顶结构的应用正在迅速推进,由暴露木材的美学吸引力,更快的施工时间和碳储存效益驱动。但市场兴趣与定义市场解决方案之间的差距通常可能是重要的。为了与既定的混凝土和钢铁选项相比市场上具有竞争力,CLT建筑师和工程师受到挑战,以带来高度优化,以降低成本的地板设计 - 而不会影响结构,声学或火灾性能。开放式办公室和教育建筑尤其如案例,该计划需要在大于传统木材框架方法之间的柱线之间的地板跨度可以有效地实现。

背景:
CLT楼层和屋顶跨度

s1manbetxKaterra于2019年在美国开设了最高容量的CLT工厂,并开始提供CLT作为多家庭住宅项目和办公楼的地板和屋顶。对于典型的多家庭建筑,CLT跨度范围从12-20英尺。是必需的;对于该项目类型,三层或五层Katerra CLT面板非常适合于轴承墙之间的跨度;s1manbetx然而,Katerrs1manbetxa首个办公室和教育混合用途建筑,华盛顿州东部的催化剂建筑需要30英尺。柱线之间的跨度跨度。即使在厚度增加到七到七个或九个层时,CLT平板也不能跨越该距离。

罗纹板定义

随着这一挑战推出,随着最大限度地利用其CLT产品的愿望,Katerra看到了增加其产品的跨度超过20英尺的跨度。通过将Glulam梁或“肋骨”引入每个面板的下侧,并联s1manbetx其长(强)方向(图1)。当提供CLT和胶石肋之间的刚性和强大的结构连接时,实现了所得产品的效率,这使得整个横截面能够复合。

计算证明肋板的强度和刚度可以在实现完全复合作用时增加近四倍(图2)。这种优化的木纤维是肋骨面板的主要优点。例如,催化剂建筑物肋面板具有15.5:1的跨度到深度比,其等同于用于同一跨度和负载的基准复合钢底梁,而重量的40%较轻。很清楚,看到潜在的肋骨面板产品必须展开质量木材地板的跨越超出20英尺。限制五层(图3)。

产品开发

凭借罗纹面板的项目效益,Katerra的工程师和制造团队开始了产品开发工作,以定义最合适的材料,方法和整齐的胶s1manbetx石肋到CLT的下侧。所选择的连接方法通过:1)将粘合剂施加到每个肋的顶部;2)将CLT面板放在上面;3)通过接头安装部分螺纹螺钉,将表面紧密夹在一起并散布粘合剂,覆盖配合部件的全表面积(图4)。该过程已被称为“螺旋压榨机”方法,并在欧洲进行了现有的研究和测试[1]。所得到的制造工艺允许肋板在不到20分钟内完全组装(图5)。催化剂建筑的生产能够通过生产高达18×10英尺的施工现场时间表。罗纹板在单一的工厂班次。

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