Testmethode voor aardbevingsbestendig bouwen

Testen op de triltafel

Gebouwen in Groningen zijn onderhevig aan aardbevingen als gevolg van de gaswinning. Er is behoefte aan een eenduidige methode om te bepalen hoe goed gebouwen in Groningen bestand zijn tegen deze aardbevingen. Het ontbreekt momenteel aan rekenmethoden om het effect te bepalen van versterkende maatregelen, waaronder innovatieve producten en bouwsystemen.

Draaien en buigen van muren: één van de faalmechanismen bij een zware aardbeving

De aardbevingsbestendigheid van een gebouw is gerelateerd aan de wijze van falen bij een zware aardbeving. Een gebouw kan op meerdere wijzen falen, met per faalmechanisme andere potentiële gevolgen. Om een gebouw aardbevingsbestendig te maken, moeten de relevante faalmechanismes worden voorkomen. Het opstellen van een generieke beoordelingsmethodiek die alle faalmechanismen beschouwt, is te complex. Daarom beginnen we bij één faalmechanisme. Er is voor gekozen om te beginnen met 'Uit-Het-Vlak' falen met enkele buiging, waarbij de muur naar buiten draait of uitbuigt. Dit mechanisme is een van de relevante wijzen van falen van metselwerk gebouwen. Voor dit faalmechanisme heeft TNO een testmethode ontwikkeld op de triltafel bij BuildinG in Groningen.

Innovatief metselwerk

Om de testmethode in de praktijk te toetsen en te verfijnen zijn zowel reguliere (Groningse) metselwerk muurtjes als muurtjes voorzien van innovatieve producten en systemen beproefd. De uitgevoerde proeven tonen hoe innovatieve producten en systemen zich gedragen bij een aardbeving en hoe deze zich verhouden tot reguliere metselwerk muurtjes. De beschrijving van de testmethode en de rapportages met testresultaten zijn publiek beschikbaar en te downloaden via de links onderaan dit artikel.

Van de tafel naar de toepassing

De effectiviteit van een maatregel wordt bepaald door het gedrag van het gehele gebouw. De geteste muurtjes geven daarvoor een deel van de informatie op componentniveau. Het beoordelen van het hele gebouw door een grootschalige proef vergt echter een grote inspanning in tijd en kosten. Daarom worden rekenmodellen ontwikkeld, waaronder de NPR 9998;2018.
We kunnen nu met behulp van proeven op de triltafel nauwkeurig de eigenschappen van een constructiewijze van een gebouwdeel bepalen. We kunnen de proef nabootsen in een computersimulatie en daarmee het rekenmodel kalibreren. Met dat gekalibreerde rekenmodel kan het gehele gebouw worden doorgerekend. Aan de hand van deze gekalibreerde rekenmodellen kunnen bestaande en in ontwikkeling zijnde rekenmethodes en richtlijnen voor constructieve veiligheid en schade verder worden verbeterd.

Samen werken aan versterking

TNO heeft in dit project samengewerkt met (veelal) lokale bedrijven: FeNB2 Staalframebouw, Fischer, Remix Droge Mortel, Steenindustrie Strating, Straw Blocks Systems en Wienerberger. Via TNO, BuildinG en EPI-kenniscentrum is de opgedane kennis geborgd en gedeeld met bedrijfsleven en onderwijs. Het project is ondersteund vanuit het TKI Deltatechnologie.

TNO 2019 R10923
Triltafeltesten uit-het-vlak wandelementen: Fischer proefstuk en Referentie proefstukken

TNO 2019 R10932
Triltafeltesten uit-het-vlak wandelementen: ClickBrick proefstuk en Referentie proefstukken

TNO 2019 R10933
Triltafeltesten uit-het-vlak wandelementen: Remix/Strating proefstuk en Referentie proefstukken

TNO 2019 R10934
Triltafeltesten uit-het-vlak wandelementen: Straw Blocks proefstuk en Referentie proefstukken