nieuws

Trillen op schaal 1:1

bouwbreed Premium 29

Trillen op schaal 1:1
EUcentre

Weer schudde een Gronings huis op de triltafel in het Italiaanse Pavia. De arbeiderswoning kon flinke belastingen aan. Onontbeerlijke informatie voor verbetering van de computermodellen.

Na de doorzonwoning vorig najaar, was er dit keer een vrijstaande arbeiderswoning opgebouwd op de grote triltafel van het EUcentre. Met steens muren, houten vloeren en details die typerend zijn voor de manier waarop er in de jaren twintig van de vorige eeuw in Noordoost-Groningen werd gebouwd. Daarvoor reisden medewerkers van Ronda Metselwerken naar Pavia af.

Na de doorzonwoning en de vrijstaande arbeiderswoning hoopt Rui Pinho dit najaar een woning in tunnelgietbouw op de triltafel te plaatsen.

Ze hadden schrale kalkmortel bij zich en speciale stenen die zoveel mogelijk volgens authentiek recept werden gebakken, zodat op de Italiaanse triltafel een huis verrees met nagenoeg dezelfde eigenschappen als de woningen van dat type in het aardbevingsgebied rond Loppersum. Dat werd na uitharden van de mortel nog bevestigd met druk- en trekproeven op afzonderlijke bouwdelen, benadrukt onderzoeker Rui Pinho tijdens een bezoek aan Nederland.

“Aan de TU’s van Eindhoven en Delft zijn afgelopen jaren tests gedaan van stukjes muur die waren gezaagd uit echte woningen uit het gebied. De waarden correspondeerden met de waarden die onze druk- en trekbanken registreerden van kleinere monsters, die waren vervaardigd door de metselaars van Ronda.”

Daarmee stond het sein op groen voor de triltest op schaal 1:1, die noodzakelijk is voor de kalibratie van het numerieke model. Het rijtjeshuis met een binnenspouwblad van kalkzandsteen en een betonnen vloer presteerde vorig najaar volgens Pinho opvallend goed. Het bezweek pas bij grondversnellingen van 0,32 g, terwijl de grootst gemeten versnellingen in Groningen, die bij de beruchte beving van Huizinge, slechts een fractie daarvan bedroegen: 0,08 g.  

Flexibel

Kalkzandsteen bleek volgens Pinho goede eigenschappen te hebben om de krachten die vrijkomen bij bevingen op te nemen. Het is enigszins flexibel. “Dat was wel een opvallende uitkomst bij de proef, toen. Ook het niet-dragende bakstenen buitenspouwblad droeg onder sommige omstandigheden extra bij aan de sterkte van de constructie.”
Wat dat betreft leverde de laatste test minder verrassende uitkomsten op.

Controle op scheuren na de eerste proefbevingen.
 

Pinho en zijn collega’s hadden wel verwacht dat de arbeiderswoning hogere grondversnellingen aan zou kunnen. De woning heeft immers een bijna vierkante plattegrond, is compact gebouwd en heeft kleine gevelopeningen. Dat maakt dat het in theorie een groot incasseringsvermogen heeft om bodemtrillingen op te vangen. Hij bezweek in het laboratorium in Pavia uiteindelijk pas bij grondversnellingen van 0,66 g. Ruim twee keer van wat het rijtjeshuis een halfjaar eerder doorstond.

De onderzoeker benadrukt dat er in de aanloop naar dat constructief bezwijken natuurlijk al wel schade ontstond. “In het metselwerk waren al veel eerder vervaarlijke scheuren ontstaan. We stelden de woningen namelijk niet in één keer aan de maximale grondversnelling bloot, maar bouwden dat met tussenpozen in stappen op. De cumulatieve schade die daarbij ontstond was dus tot in een heel laat stadium van de proef vooral cosmetische schade, die betrekkelijk gemakkelijk te herstellen zou zijn. De veiligheid voor de bewoners was tot dat moment niet in gevaar.”

Vrachtwagen

Tegelijkertijd wil Pinho het ook weer niet bagatelliseren. “De impact van een beving op de bewoners is groot. Het is geen pretje als het pleisterwerk rondom je van de muren springt. Mensen die in Groningen bevingen hebben meegemaakt, vertelden me dat ze het gevoel hadden dat er een vrachtwagen door de woonkamer reed. Als je de filmpjes op onze website ziet van de woningen op de schudtafel, kun je je daar iets bij voorstellen.”

De testwoning wordt met drie typen meetinstrumenten in de gaten gehouden. Optische camera’s monitoren de vervormingen in drie richtingen, versnellingsmeters registreren de bewegingen, terwijl op sommige kritische plekken ook verplaatsingsmeters zijn aangebracht.
 

Nu de proeven achter de rug zijn, kijken het EUcentre, Arup, de Nederlandse TU’s en de NAM alweer vooruit naar nieuwe tests op ware grootte. Pinho en consorten hebben nog zeker twee andere gebouwtypen op hun wensenlijstje staan, waarmee ze hun numerieke model willen kalibreren. Dit najaar hopen ze een woning met tunnelgietbouw te testen. “Ook weer zo’n typische techniek die in delen van de wereld, waar ervaring is met natuurlijke aardbevingen, weinig is toegepast. Met twee dunne wapeningsnetten aan beide zijden van de wanden lijkt het in staat om bevingen op te vangen, maar we moeten het toch een keer minutieus met sensoren en camera’s kunnen waarnemen om te weten hoe we het in het model moeten stoppen.”

Daarna zou Pinho graag een flatgebouw op de triltafel plaatsen. “Onze triltafel is groot en kan gebouwen van 90 ton onderwerpen aan versnellingen van 2 g. Maar met gebouwen van meer dan drie lagen, kunnen wij ook niet uit de voeten. Gelukkig hoeft dat ook niet. Als we een of twee appartementen opbouwen, hebben we voldoende input. Voorspellen hoe de hele gebouwen reageren doen we daarna wel met ons model. Dat wordt bij elke proef weer een stukje betrouwbaarder.”   <

fotografie: EUcentre

Reageer op dit artikel