Treplater redder hus fra jordskjelvskader

Der jordskjelvfaren er størst i Europa, er trebruken minst. Her er det landene i sørøst – Italia, Balkan og Tyrkia – som er mest utsatt for jordskjelv, i tillegg til Island. De samme landene var raske til å kaste trebyggetradisjonene sine på båten og gå over til å bygge nye bygninger i stål og betong.

Det er et heller uheldig sammentreff, konstaterer Roberto Tomasi og Francesco Boggian. De italienske akademikerne forsker i Norge: Tomasi er professor ved NMBU, og Boggian arbeider med doktorgraden sin. Nå er de i gang med å bevise hvordan norske tretradisjoner kan styrke søreuropeiske mur- og betongbygninger når jordskjelvet rammer.

 Ferdige plater

– Vi vil bruke treplater for å øke motstandskraften til bygningene, fastslår Tomasi. Siden Norge er et treproduserende land og skogbruket og treindustrien er så viktig for Norge, er forskningen et eksempel på hvordan norsk næringsliv kan tjene på å hjelpe italienske byer med å beskytte seg.

– Jordskjelv er kanskje ikke noe stort tema i Norge, fordi risikoen er mindre her. Men vi har kapasiteten og kunnskapen til å finne noen svar, sier han.

Det er snakk om å bruke prefabrikkerte plater av massivtre – krysslaminert tre – med vinduer og isolasjon og feste dem til veggene på hus som står i jordskjelvutsatte områder. I et laboratorium på Ås tester forskerne en mekanisk festemekanisme som gjør det enklere å koble sammen tre og betong, og som også nøytaliserer noe av energien fra jordskjelvet.

Tåler mindre

– Den typiske bygningen vi arbeider med, er satt opp av armert betong. Det er ikke tilstrekkelig for å beskytte den mot jordskjelv. Hvis du vil gjøre denne bygningen tryggere og samtidig sikre at den bruker mindre energi, kan du rive den og bygge en ny med moderne teknikker. Den andre løsningen for slike bygninger fra 1950-60-årene, er å utstyre dem med en «vinterfrakk» av tre, smiler Tomasi og Boggian.

Treet hjelper bygningen med å bli billigere i drift – spare energi – men i tillegg skal det altså beskytte.

– Så er det interessant at denne ekstra beskyttelsen festes på utsiden. Det kan gjøres mens det fremdeles bor folk inne i huset, påpeker Boggian.

Veier lite

– Platene kan prefabrikkeres slik at du gjør hele produksjonsprosessen på en fabrikk. Da lager du noe som er motstandsdyktig, lett og enkelt å flytte. Hvis vi hadde satset på en løsning der vi hadde gjort bygningene tyngre, hadde vi bare skapt nye problemer. I et jordskjelv foretrekker du lettere strukturer fremfor tyngre, forklarer Roberto Tomasi.

Han innrømmer at det ikke er så enkelt å forklare at tre faktisk er bedre egnet enn betong. De fleste tror ubevisst at betong er sterkere. Men i dette tilfellet er det ingen tvil om at det er tre som egner seg best, understreker han.

Flere dør i betongbygg

Han peker på erfaringene fra jordskjelv som har vært over hele verden. Overalt omkommer flere i betongbygninger enn i trebygninger. – Det har vi sett i California, i Japan, i Tyrkia. Betongbygninger som ikke er godt nok designet, klarer seg mye dårligere, sier han.

Francesco Boggian minner om at selve oppussingen er enklere å gjennomføre med tre:

– Dette er et system som vi bruker på en eksisterende bygning. Det er mye enklere å skru på treplater enn å helle ned betong langs hele veggen på en høy bygning. Dessuten får du en renere byggeplass – det er enklere, raskere og billigere, fastslår han.

I Italia er de fleste boligene som står nå, bygd mellom 1946 og 1990. De er gjerne ikke designet for å klare jordskjelv – reglene om det kom først på 1980-tallet. Situasjonen er ikke bedre i Hellas eller Tyrkia.

Referanser:

Giuseppe Margani, Gianpiero Evola, Carola Tardo og Edoardo Michele Marino: Energy, Seismic, and Architectural Renovation of RC Framed Buildings with Prefabricated Timber Panels, Sustainability, juni 2020,

Carola Tardo, Francesco Boggian, Magnus Hatketveit, Edoardo M. Marino, Giuseppe Margani og Roberto Tomasi: Mechanical characterization of energy dissipation devices in retrofit solution of reinforced concrete frames coupled with solid wood panels, 12th International Conference on Structural Analysis of Historical Constructions, 2020

Adem Doğangüna, Ö. İskender Tuluk, Ramazan Livaoğluc og Ramazan Acara: Traditional wooden buildings and their damages during earthquakes in Turkey (sammendrag), Engineering Failure Analysis, september 2006, doi: 10.1016/j.engfailanal.2005.04.011