Modellerings- og analyseprogrammer for treindustrien

Abstract

Sammendrag Tre som byggemateriale har lang tradisjon i Norge. For bolighus er det mest anvendte byggemateriale trevirke. Endring av teknisk forskrift gir større muligheter for å benytte trevirke som bærende konstruksjon i større bygg. Lærdom fra USA og Canada, som har brukt tre som bærende konstruksjoner i mange tiår allerede, har bidratt til økt forskning og innovasjon. Med økende interesse for trevirke som bærende konstruksjoner dukker det opp flere problemstillinger som må løses. Denne masteroppgaven vil ha fokus på programvare for fullmodellering og konstruksjonsanalyse av trekonstruksjoner. Første del er en undersøkelse av treindustrien for å kartlegge hvilke programmer som blir benyttet i dag. Her ble de tre hovedaktørene i bransjen kontaktet; limtreindustrien, takstolindustrien og ferdighusindustrien. Neste del belyser mulighetene ved å benytte seg av mer avanserte modelleringsprogrammer. Fem programmer blir belyst: Tekla Structure, Revit Structure, Data Design System (modellering). SAP2000 og Robot Structural Analysis Professional (analyse). Et eksempelbygg ble modellert i Tekla og overført til SAP2000 for analyse. Det er lagt vekt på stabilitetsanalyser, siden dette er en viktig analyse av bærende trekonstruksjoner for større bygg. 3D-modeller kan inneholde mengder med informasjon og på den måten fungere som informasjonsbærer for hele prosjektet (BIM). En modell inneholder all informasjon for hele bygget og det kan gjennomføres kollisjonstester, produksjonsdetaljering, fremdriftsplanlegging, osv, mellom forskjellige faggrupper. Dette gir store muligheter for treindustrien slik det har gjort for stål og betong i flere år allerede. Undersøkelsen viser at treindustrien ligger etter stål- og betongindustrien. Dette grunnet manglende programvare for 3D-modellering. Derimot er det satsning på trekonstruksjoner hos programvareleverandørene og det er kommet programmer som er konkurransedyktige og gir treindustrien muligheter for mer avanserte modeller. Det er viktig at treindustrien viser interesse og blir med for å drive utviklingen videre.

Abstract Wood as a building material has a long tradition in Norway. For housing, however, the most common method is wood construction. Change of technical regulations has provided greater opportunities for using timber structures in larger buildings. Experience from the U.S. and Canada, where timber structures are widely used for high raised buildings up to 8 storey’s, has contributed to improve research and innovation in Scandinavia. The increased interest for load bearing timber structures illuminate several issues that must be resolved. This thesis will focus on software for design and engineering analysis of timber structures. The first part is a survey of the timber industry to evaluate which programs are used in the timber industry today. It deals with the three main players in the timber industry; glulam-, truss- and building prefabrication industry. The next section highlights the possibilities for use of more advanced design applications. Five programs are examined: Tekla Structure, Revit Structure, Data Design System (design), SAP2000 and Robot Structural Analysis Professional (analysis). An example building is designed in Tekla and transferred to SAP2000 for static analysis. It emphasize on stability analysis, since this is an important analysis for multi-storey buildings made of timber. 3D models can hold a lot of information and thus serve as an information carrier for the entire project (BIM). A model could hold all information for the entire building, and therefore allow crash tests to be carried out, documentation of production details, progress planning, etc. This provides the same opportunities for the timber industry as for steel and concrete structures, where this has been used for several years already. The survey concludes that the timber industry is behind steel and concrete industry due to lack of software for 3D design of timber structures. However, software vendors are now having more focus on timber structures. This provides opportunities for more advanced design of timber structures. It is important that the timber industry contributes to further development.