Aardbevingsbestendig bouwen met Combined Reaction Frame

Inwoners van de provincie Groningen worden al geruime tijd geteisterd door aardbevingen als gevolg van aardgaswinning in hun regio. Hierdoor hebben veel gebouwen en woningen schade opgelopen.

Behalve schade aan woningen hebben de aardbevingen ook een negatieve invloed op het welzijn van mensen; de leefkwaliteit, het imago van de regio en de waarde van het onroerend goed. In de praktijk is gebleken dat er tal van kennisvragen zijn, aangezien men in Groningen met een unieke situatie te maken heeft, namelijk een slappe ondergrond en een voor deze regio zo kenmerkende bouwstijl.

Combined Reaction Frame

Om te kunnen meten wat de impact is van deze aardbevingen op woningen en gebouwen, heeft de Hanze Hogeschool Groningen ENDUTEQ gevraagd een Combined Reaction Frame te ontwikkelen en bouwen voor uitvoeren van duurzaamheidstesten op een gemetselde muur, in combinatie met een Instron Electro Mechanical Actuator. Hiermee kunnen onderzoekers Onur Arslan, Dimitris Dais en professor Ihsan Bal de effecten van aardbevingen op het Groningse metselwerk meten. Op de foto zien we onderzoeker Onur Arslan naast het testsysteem staan.

Hier kan men goed zien wat er gebeurt. Een gemetselde muur wordt in het systeem geplaatst, vervolgens wordt de muur aan alle zijden ingeklemd met pneumatische balgcilinders. De EM Actuator kan een dynamische kracht opwekken van 31,6 kN, hiermee wordt de “Groningen-trilling” gesimuleerd. Niet alleen is men dankzij deze techniek in staat de impact van aardbevingen te meten, ook hebben onderzoekers Onur Arslan en Dimitris Dais mede dankzij het apparaat hun theorie kunnen onderbouwen met praktische testresultaten.

Dankzij het Combined Reaction Frame waren de onderzoekers in staat om de seismische response van de wand-bindverbindingen in spouwmuren te analyseren. In de seismologie houdt men zich bezig met het meten en beschrijven van seismische golven bij aardbevingen, deze golven zijn het gevolg van vrijkomende energie die zich voortplant door de aarde.

Met behulp van het Combined Reaction Frame in combinatie met een Instron EM Actuator is het mogelijk om inzicht te krijgen over de stabiliteit van een gemetselde spouwmuur en de constructie van wandverbindingen. Dergelijke muren bestaan uit twee gemetselde wanden verbonden door metalen banden. Hierin bevindt zich een binnenste draagmuur en een buitenlaag met hiertussen, grotendeels isolerende en esthetische componenten. Deze manier van construeren is uiterst kwetsbaar, wanneer de twee gemetselde wanden niet goed met elkaar worden verbonden.

Het onderzoek richt zich op het voorspellen hoe groot de faalmodus is, en de sterktecapaciteit van de metalenverbindingen zijn.