/s3/static.nrc.nl/bvhw/files/2023/03/featured-image.gif)
De ravage na de aardbeving in Turkije en Syrië is groot. Veel gebouwen waren niet tegen aardbevingen bestand. Bevingsbestendig bouwen kán wel, al is het meestal duurder dan ‘gewone’ bouw. Welke keuzes zijn er te maken?
Allereerst is de vraag welke mate van bestendigheid nodig is. Ziekenhuizen en vliegvelden moeten elke aardbeving glansrijk doorstaan, die zijn na een ramp hard nodig. Dermate aardbevingsbestendig bouwen is mogelijk, maar dat is ook duur. Woningen raken idealiter ook niet beschadigd, maar ze moeten in ieder geval zo stevig zijn dat mensen veilig buiten kunnen komen. Als een hevige beving eens in de vijftig jaar voorkomt, zijn gesprongen ramen en reparaties aan de constructie na afloop bij woningen misschien voor lief te nemen.
Krachtige aardbevingen vergen meer opvangende maatregelen dan minder zware bevingen – al kunnen bevingen dicht aan het oppervlak voor veel schade zorgen ten opzichte van de kracht, zoals in Groningen. Naast de verwachte kracht is de frequentie van de trillingen relevant (het aantal trillingen per seconde). Dat hangt samen met de bodem. Een zachte bodem levert een lage frequentie op, waar slanke hoge gebouwen die een lage eigenfrequentie hebben veel last van hebben. Een harde bodem levert een hoge frequentie op.
Met de eigenfrequentie van een gebouw valt te spelen: een constructie van staal in plaats van beton, een extra liftkolom of een hightech pendel bovenin een smal gebouw maken bijvoorbeeld verschil.
We zetten een aantal opties voor aardbevingsbestendig bouwen op een rij. Met dank aan Sander Pasterkamp, docent bouwtechniek aan de TU Delft.
Rollers onder de fundering vangen schoken uit de bodem op.
Een andere optie zijn rubbers onder de fundering. Het is kostbaar om de fundering zo in te richten.
Een meeslingerende pendule zorgt voor een tegenbeweging waardoor een lang en smal gebouw beter bestand is tegen bewegingen van de aardbodem. Dit wordt in hoge, smalle gebouwen toegepast, zoals luxe wolkenkrabbers.
Hydraulische schokdempers vangen de energie van zijdelingse beweging op (net als de schokdempers in de auto)
Dikkere pilaren ten opzichte van de vloer houden het langer uit. Ook belangrijk: de delen goed verbinden, om te voorkomen dat het als een kaartenhuis in elkaar stort
Een stabiliteitskern, vaak een trappenhuis of liftschacht zorgt voor stevigheid. Een extra stabiliteitskern toevoegen maakt nog steviger. De plattegrond van een gebouw moet daarnaast gelijkmatig zijn, niet in een L- of T-vorm bijvoorbeeld.
In lage gebouwen kunnen gekruiste balken extra stevigheid bieden, dan treedt minder vervorming op in de kolommen
Naast de constructie zijn er ook mogelijkheden wat betreft materiaal. Daarbij spelen gewicht en energieabsorptie mee. Hoe lichter een gebouw is, hoe minder krachten een beving oplevert. Daarom zijn hout en staal te prefereren boven beton. Hout en staal zijn bovendien flexibeler, ze nemen energie op. Metselwerk breekt als porselein in stukjes.
(Gewapend) beton kan tot 5 á 6 verdiepingen, daarna is staal echt nodig – afhankelijk van de verwachte sterkte van de beving. Wie in laagbouw toch per se metselwerk wil, kan kiezen voor een geraamte van beton met metselwerk daartussen. Dan niet doormetselen tot op het geraamte, maar vul een stukje daartussen op met flexibel materiaal. De gemetselde muur raakt wel beschadigd, maar het geraamte blijft langer overeind.
Een constructie van staal kan veel energie opvangen in tegenstelling tot steen (denk aan een paperclip, die is vaak te buigen voor hij breekt)
Een frame van (gewapend beton) zorgt dat de construcie overeindblijft, ook als de bakstenen ertussen instorten