BLOG #53 Tien tips voor een aardbevingsbestendig gebouw

Praktische tips van de tekentafel

In de provincie Groningen heeft een gebouw ontwerpen sinds kort een hele nieuwe dimensie gekregen. We denken niet alleen in hoogte, breedte en diepte, ook beweging speelt een essentiële rol in het ontwerp. Sinds 2015 ontwerpen we in de provincie gebouwen die letterlijk tegen een stootje kunnen. Vierdimensionaal bouwen noemen we dat!

Aardbevingsbestendig bouwen: 3 manieren

1. Extreem sterk bouwen

Hoe sterker het gebouw, hoe beter het de krachten van een aardbeving kan weerstaan. Daarvoor worden superstevige staal- of betonconstructies toegepast.
Betonconstructies hebben een groot nadeel: het gewicht. De betonconstructie moet dus nóg steviger zijn om te compenseren voor zijn eigen gewicht. Pas daarom extra wapening toe. Zorg er daarnaast voor dat losse onderdelen aan elkaar gestort worden.
Staalconstructies zijn een lichtere, en daarmee betere optie voor aardbevingsbestendig bouwen. Uitgaande van bovenstaande formule, krijgt een licht gebouw met een lagere aardbevingskracht te kampen. Let bij de staalconstructie met name op de verbindingen, want dit zijn de zwakke schakels in het gebouw. Vastzetten met extra bouten dus!

Bij aardbevingen geldt:
kracht = massa * versnelling

2. Base Isolation

Een andere aanpak is Base Isolation: dempers tussen de fundering en het gebouw die de krachten van de aardschokken opvangen. Met deze dempers van Italiaanse makelij beweegt de ondergrond probleemloos mee met de beving, terwijl het gebouw op zijn plek blijft staan.

3. Flexibel materiaal gebruiken

Bouwen met flexibel materiaal is een methode die in Nederland nog niet wordt toegepast, maar zeker de moeite van het onderzoeken waard is!
Printen: In China is vorig jaar een huis 3D geprint, die een beving van 8.0 kan weerstaan.
Lasercut: Ook het 1e Wikihouse in Nederland, een experiment van Het Woningbouwatelier, lijkt goed toepasbaar in aardbevingsgebied. De constructie van op maat gelaserde houten delen is licht en de vingerverbindingen zorgen ervoor dat plasticiteit (vervorming) optreedt en niet meteen bezwijken. De portaalconstructie is een gunstige vorm: met haar lange trillingstijd kan het de zeer korte trillingen van de aardbevingen goed weerstaan. Voor toepassing in aardbevingsgebied is echter meer onderzoek nodig.

 

Constructie

1. Reserveer extra constructieruimte

Sterk bouwen: Kies je ervoor om je gebouw bestand te maken tegen aardbevingen met een heel sterk gebouw, houd dan rekening met 10% tot 20% extra ruimte voor de bovengrondse constructie.
Base Isolation: Kies je dit systeem, houd dan rekening met extra ruimte voor de ondergrondse constructie. Dat heb je nodig voor de extra stevige fundering en de schokdempers onder de vloer. Houd rekening met 15 cm Base Isolation en 20% dikkere balken.

AARDBEVINGSBESTENDIG BOUWEN VLOERCONSTRUCTIE

 

2. Wapen je drukvloer

Een normale vloer is opgebouwd uit vloerplaten met een cementdekvloer. Bouw je aardbevingsbestendig, dan komt hier nog een gewapende betonnen drukvloer tussen. De druklaag verbindt de vloerplaten aan elkaar en verdeelt het gewicht dat op de vloer drukt. Zo zorg je dat je tegelvloer in het geval van een beving netjes blijft.

3. Base Isolation: denk aan de 15cm regel

In Groningen zijn de bevingen horizontaal in plaats van op en neer. Werk je met Base Isolation, houd dan een vrije ruimte van 15 cm in horizontale richting om je constructiedelen aan. Om de hoogste risicoklasse aardbevingen te kunnen weerstaan, moet de fundering namelijk 15 cm heen en weer kunnen bewegen. Zorg er dus voor dat tussen de aansluiting van bijvoorbeeld de lift en de muur voldoende vrije ruimte zit.

4. Base Isolation: onderhoud

Base Isolation is niet onderhoudsvrij; de dempers moeten een keer vervangen worden. Daarvoor moet je er wel bij kunnen. Zorg er dus voor dat er een werkruimte met verlichting aanwezig is.

Base Isolation uitgelegd in 15 seconden

Afwerking & materialen

5. Verban de baksteen…

Onze Nederlandse baksteenmentaliteit komt ons nog duur te staan. Want ondanks dat baksteen één van de gevoeligste gevelbekledingen voor scheuren is, wordt er in Groningen nog volop met baksteen gebouwd. Kies liever flexibeler materiaal, zoals houten of aluminium gevelbekleding. Kun je echt niet zonder baksteen? Ga dan voor de Base Isolation en/of gebruik steenstrips.

6. En zeg maar dag tegen steenachtige binnenwanden

In de woningbouw worden binnenwanden traditioneel in lichte bouwstenen uitgevoerd. Dit is heel poreus materiaal, en dus niet erg bestand tegen aardbevingen. Beter is om de binnenwanden te bouwen van Metalstud: metalen U-frames waarop gipsplaten gemonteerd worden.

7. Aardbevingsbestendige plafonds

Wat zie je in video’s altijd het eerste naar beneden vallen bij een aardbeving? Juist, de plafonds! Nu zullen die plafonds met de kracht van de bevingen in Groningen niet bij de eerste beving naar beneden komen, maar bij iedere beving trillen de plafondplaten losser. Een volwassenen persoon zal aan een vallende plafondplaat misschien alleen een nare hoofdpijn aan overhouden, maar voor kinderen in een peuterspeelzaal is dit een gevaar om serieus rekening mee te houden.

Nu zorgen plafonds altijd voor een stevige discussie in de bouwvergadering. Tot voor kort werd dit namelijk niet benoemd in de NPR 9998:2015, en dus zijn die aardbevingsbestendige plafonds alleen maar kosten. Gelukkig worden plafonds met de NPR-update van 2017 gelijkgesteld met constructieve elementen.  “Aanbevolen wordt niet-constructieve elementen, waar van belang, op gelijke wijze te beschouwen als niet-seismische constructieve elementen.” Systeemplafonds maak je het zo aardbevingsbestendig mogelijk met bijvoorbeeld Quick-Lock Z-profielen.

8. Denk om je Nuts

Denk je dat je alles geregeld hebt, heb je opeens lekkage! Als de grond beeft is een water- of gasleiding zo geknapt. Zorg daarom bij de nutsleidingen voor een flexibele invoer en bewegingsvrijheid. Mocht het toch misgaan, dan zorgen een waterafvoer en een gasdetectiesysteem dat je niet voor vervelende verrassingen komt te staan.

9. Accepteer dat er iets stuk kan gaan

Heb je alle maatregelen getroffen om je gebouw zo goed mogelijk te wapenen tegen een aardbeving, dan moet je niet denken dat er nu niets stuk kan gaan. Als er een zware beving is geweest, moet je waarschijnlijk dingen vervangen. Het doel is dat de mensen het gebouw veilig kunnen verlaten.

10. Download de NPR 9998:2017

Bevind het project zich in bevingsgebied, dan vergoedt de NAM in principe de benodigde maatregelen om aan de NPR te voldoen 100%. De nieuwe NPR norm download je hier.

Mark Oostmeijer is bouwkundig modelleur bij KAW in Groningen en heeft onderstaande projecten tot in de technische details uitgetekend. Versterkt bouwen is toegepast bij Kindcentrum Baflo en Kindcentrum Stedum en Zaagmuldersweg en Loppersum zijn aardbevingsbestendig gemaakt met Base Isolation.

Mark Oostmeijer | 088 529 0000 | [email protected]

3 reacties op “BLOG #53 Tien tips voor een aardbevingsbestendig gebouw”

  1. Erg leuk gedaan. En die woonboot leek me altijd al leuk. Het zou mooi zijn als de NAM met dergelijke gegevens in een vroeg stadium een toezegging kan doen per project over een financiële bijdrage. Dat werkt wel zo constructief!

  2. De ketelaar schreef:

    Ziet er mooi uit en dank voor de tips!

    Gr.
    Martijn

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *