マスティンバープライマー

本文と図 J. David Bowick

現在、カナダで最も斬新な建築材料は古いもの、つまり木材です。 しかし、この古くからある素材が大量の木材の梁やパネルに加工されると、構造的および耐火性が向上し、建設の新たな可能性が広がります。 私たちは構造エンジニアの David Bowick に、マスティンバー構造の基本的な作業について説明してもらいました。 彼が私たちに語った内容は次のとおりです。

直交集成材 (CLT)、釘集成材 (NLT)、ダボ集成材 (DLT) などの製品を使用して集成材 (集成材) の梁や柱を使用するマス木造建築は、まだ黎明期にあります。 コンクリートと鉄骨には、商業建築用の明確なテンプレートがあります。床から床までの高さ 4 メートルの 9×9 ベイのコンクリート平らなスラブと、大型小売店向けの、鉄骨梁とオープンウェブ鋼ジョイストを備えた 9×12 ベイです。 マスティンバーを使用する場合、すべてのプロジェクトは独自の構造システムを使用して構築されているようです。 マス・ティンバーには、純粋に実用的な懸念を超えたチャンスがあります。 システムの独自性が設計目標になる場合があります。

この一連のマテリアルを扱う際の基本ルールは何ですか? マスティンバーシステムは、コンクリートやスチールとは本質的に異なるルールに従います。 正方形のベイは、両方向で同様の強度と剛性を備えたシステムの場合に効果的ですが、木材では非効率的です。木製の場合、必然的に「一方向」要素 (一方向の要素よりも 1 つの次元ではるかに大きい要素) で「棒状に構築」されます。他のデッキ、または一方向に他の方向よりもはるかに強いデッキ）を垂直の一方向要素に積み重ねます。 マスティンバーシステムは梁に依存しているため、必然的にスラブシステムよりも深くなり、床から床までの高さを大きくする必要があります。 木材の美しさ、そして大量の木材で建設する場合のコストプレミアムは、建築家や所有者が構造を露出させて表現したいと考えることが多いことを意味します。 露出した木造構造物を防火し、建設中に風雨から保護すると、設計上の問題が発生し、コストがかかる可能性があります。

建設の経済性も考慮する必要があります。 マスティンバー構造では、ファイバーのコストが構造コストの約 3 分の 2 を占めます。 大量の木材要素は、CNC フライス加工を利用してオフサイトで大きな部品として製造され、工場と現場の労働力の両方を最小限に抑えます。 その影響として、材料の使用を最小限に抑えたシステムは、たとえシステムの複雑さが増大したとしても、経済的であることが判明する可能性があります。

大量の木材の使用がさらに普及するにつれて、より手頃な価格になる可能性があります。 北米では長年にわたり、建設費は人件費が大半を占めてきました。 現在の見積もりでは、建設コスト全体の 50 パーセント以上が人件費となっています。 設備や一般条件など、その他の寄与コストを考慮すると、建設資材のコストは、建物の予算全体に占める割合は比較的小さいです。

さらに、炭素ベースの経済への必然的な移行は、温室効果ガス排出への寄与が最も少ない技術が最終的には最も経済的であることが判明することを意味します。 木材は炭素を内包した再生可能な資源です。 それは問題の一部ではなく、解決策の一部です。 唯一の問題は、この変化にどれくらいの時間がかかるか、そして気候危機が最初にどの程度悪化するかということだ。

その間、マス木材を扱う建築家やエンジニアにはチャンスと課題が待っています。 この記事の構想時に、私はマス材の床を組み立てる 6 つの方法の相対的な利点を提示するつもりでした。 それ以外にもたくさんあることにすぐに気づきました。 ここにいくつかあります。

1 ロングビームショートデッキ

マス・ティンバーに「通常の」システムのようなものがあるとすれば、これがそれでしょう。 実際、トロントの 80 Atlantic にある「100 年ぶりの商業木造建築物」ではこの構成が使用されているため、最初に議論する価値があります。

製造業者である Timber Systems の社長、Gary Williams 氏はかつて私にこう言いました。「最も安価なデッキを備えたシステムが、最も安価なシステムになるでしょう。」 一般に、梁は床の大きくて高価なコンポーネントであるため、これは直感に反するように思えるかもしれません。 しかし、マス材の場合、梁が占める割合は少数であるため、システムのコストを左右するのはデッキです。 デッキのコストを削減するには、デッキのスパンを縮小する必要があり、これは梁を追加することを意味するという事実も考慮してください。 しかし、ビームが追加されると、それらのビームに対する需要は比例して減少します。 そのため、デッキに使用される木材の量は減りますが、梁の材料の量はほぼ同じままです。