Onlangs is het gerenommeerde ingenieursbureau, Owings & Merrill (SOM) en onderzoekers van de Oregon State University (OSU), een onderzoeksproject gestart dat de prestaties van een hybride houten en betonnen vloersysteem onderzoekt dat projectontwikkelaars, architecten en aannemers een alternatief kan bieden voor de traditionele betonplaten.
Hun laatste test onderzoekt hoe kruislings gelamineerde houten (CLT) vloersystemen, bij gebruik van een composiet betonplaat, de structurele, akoestische en brand prestaties verbeteren.
Structurele stresstest
Het proefstuk was een 5-laags CLT paneel van 10m bij 2,5m en een dikte van 23cm en bedekt met een 2-1/4″ laag beton.
“We gebruikten een oppervlaktebehandeling op het houten paneel als een afdichtmiddel. Daarna gebruikten we een beton met een zeer laag watergehalte om met bepaalde toevoegingen een laag watergehalte te ondersteunen”, legt Benton Johnson, bouwkundig ingenieur van SOM, uit.
De betonnen bekleding werd ook versterkt met #3 wapening, de kleinste wapening op de breedst mogelijke afstand. Voor het vastschroeven van de betonnen bekleding werd een schuin schroefsysteem gebruikt. “De schuine benadering is iets waar aannemers mee bekend zijn”, ziet de projectleider van het onderzoeksprogramma, Dr. Andre Barbosa, OSU assistent-professor.
Het hybride beton-houtpaneel werd op een hydraulische actuator geplaatst. Achtenveertig sensoren registreerden de daaropvolgende stresstest gedurende een twee uur durende testfase.
Resultaten: Het vloersysteem ondersteunde uiteindelijk een belasting van 37 ton. “Dat is ongeveer 8 keer de vereiste belasting. Met andere woorden, het hybride vloersysteem kon een 3 meter diep zwembad ondersteunen,” rapporteert Johnson.
Alle structurele testen volgden een bekend patroon, volgens Barbosa. “Zoals het eindrapport laat zien, zijn alle bevindingen in het onderzoeksprogramma zeer goed gecorreleerd met voorspeld gedrag,” bevestigde de bouwkundige.
“We weten nu dat we misschien niet de hele tijd fysiek hoeven te testen om ons begrip van het gedrag van het hybride vloersysteem te bevorderen,” zegt hij.
Met behulp van meer dan 20 tests op 14 full-scale modellen keken de onderzoekers naar het belangrijkste gedrag van het houten !vloersysteem, inclusief de effectiviteit van de composietbewerking, de tweezijdige buigstijfheid en het continue balkengedrag. De testresultaten tonen aan dat composiet houten vloersystemen sterk zijn en in staat om de overspanningsmogelijkheden en het tweerichtingsgedrag van CLT te vergroten.
Dit rapport, samen met het eerste Timber Tower Research Report en het Gravity System Report tonen aan dat CLT een duurzaam alternatief is voor staal en beton voor hoogbouw.
About the Author: Yves Michiels
