Limträkonstruktioner med stora spännvidder – hallar, broar, sportarenor – fogas i dag samman med inslitsade stålplåtar och dymlingar. Stålet ger ett betydande klimatavtryck, och de förborrade hålen i plåt och trä ställer höga krav på precision i monteringen.
Det finns exempel på projekt där man lyckats ersätta stål med olika typer av träförband, bland annat i arkitekten Shigeru Bans omtalade och sju våningar höga kontorsbyggnad Tamedia i Zürich. Men att överföra tekniken till ett industriellt arbetssätt har hittills inte gjorts med framgång. Det var bland annat därför KTH:s avdelning för byggnadsmaterial valde att ta sig an uppgiften.
– Förbanden är det viktigaste i en träkonstruktion. Men man kan inte svetsa trä i detta fall. Vi tyckte att det var synd att man måste använda så mycket stål i de här knutpunkterna – både ur klimatsynpunkt och för att stålet ställer till med precisionsproblem vid montaget, säger Magnus Wålinder, professor och chef för forskargruppen.
Björkplywood som påminner om metall
Teamet på KTH har upptäckt att just björkplywood har egenskaper som påminner mer om metall än om trä. Och Magnus Wålinder hyllar björken, som han anser vara underutnyttjat som byggmaterial.
– Bland skivmaterial står björk i en klass för sig. Det har mycket högre drag-, tryck-, böj-, skjuv- och hålkantshållfasthet än både gran och furu. Det är högre än man skulle kunna förvänta sig. Ek kan ha högre densitet, men björken har generellt sett ändå högre draghållfasthet och elasticitetsmodul, säger han.
Forskningen har drivits med små medel, finansierad av Skogsindustrierna, Svenskt Trä och Sveriges Träbyggnadskansli. Två kinesiska doktorander, Yue Wang och Tianxiang Wang, har varit projektets ryggrad, under ledning av Roberto Crocetti, adjungerad professor vid KTH och expert inom ämnet träkonstruktion och särskilt förbandteknik.
Deras forskning har visat att björkplywooden klarar sin uppgift både med skruv och dymling, och att förbanden kan dimensioneras så att brottet blir segt och förutsägbart, snarare än det spröda brott som annars är vanligt för trä.
– Enligt våra testresultat från både laboratorieoch fullskaliga försök kan björkplywood konstrueras så att den inte utgör den svagaste länken i träförband. Den har stor potential som ersättning för de inskjutna stålplåtarna som i dag dominerar i storskaliga träkonstruktioner, säger Tianxiang Wang.
Från forskningsresultat till praktisk tillämpning
På kort sikt hoppas forskningsgruppen att tekniken kan testas industriellt i hallar och broar, där spännvidderna är längst och stålets klimatavtryck störst. Limträtillverkaren Moelven har redan provbyggt med björkplywoodförband, och industrins första kalkyler antyder en betydande kostnadsbesparing jämfört med stålet.
Målet på lång sikt är att tekniken ska kunna användas skarpt, något som skulle förenklas av ett godkännande enligt Eurokod 5 – den europeiska standarden för dimensionering av byggnader och anläggningar i trä. När det kan ske är oklart, enligt Tianxiang Wang.
– Konstruktionsmässigt är jag övertygad om att björkplywood kan vara tillräckligt hållfast. Men det krävs ytterligare arbete för att fastställa de mest effektiva metoderna för att skydda materialet mot fukt och förbättra dess hållbarhet i utomhusapplikationer. Brandmotståndet förväntas uppfylla kraven i gällande standarder, men detta måste verifieras och kvantifieras genom brandtester, säger han.
Text: Mattias Boström AI-genererad illustration: Intellecta
