BESIX Nederland neemt deel aan het HiViBE-consortium, een onderzoeksprogramma om het trillingsgedrag van hoge gebouwen in Nederland beter te begrijpen en voorspellen. Een accuratere kennis van dat trillingsgedrag kan ervoor zorgen dat structurele problemen voorkomen en het comfort van de gebruikers verbeterd worden. Daarnaast wordt vermeden dat het ontwerp te conservatief is waardoor er geen onnodige hoeveelheid materiaal gebruikt wordt.
Momenteel bevindt het onderzoek zich in de empirische fase, waarbij acht wolkenkrabbers in Nederland worden gemonitord. Daarvan heeft BESIX NL er drie gebouwd of zijn ze eraan bezig: New Orleans (Rotterdam), Terraced Tower (Rotterdam) en Grotius (Den Haag).
Waarom is dit thema interessant voor onze sector?
“Het trillingsgedrag van hoge gebouwen is heel moeilijk te voorspellen met de huidige rekenmethoden. De ondergrond in de Nederlandse deltaregio heeft hier een grote invloed”, zegt Frederic Stroobandt, Senior Project Manager bij BESIX Engineering. Die deltaregio is het westelijke deel van Nederland waar 60% van de bevolking woont en dat grotendeels onder de zeespiegel ligt.
Verder is het in Nederland, net als in veel andere landen in de wereld, een trend om steeds hoger en slanker te bouwen en tegelijkertijd terug te vallen op alternatieve materialen, zoals hout of nieuwe soorten beton. Dat laatste wordt vooral veroorzaakt door de toenemende duurzaamheidseisen. “Door hoger en slanker te bouwen, heeft de wind meer vat op de gebouwen en gaan die trillen. Dat heeft belangrijke gevolgen voor de structurele veiligheid en het comfort van de gebruikers”, voegt Frederic Stroobandt eraan toe.
Hoe gaat het in zijn werk?
Het HiViBE-consortium lanceerde een grootschalig onderzoeksprogramma die is opgedeeld in twee fases. In de eerste fase, die eindigde in 2021, is onderzocht welke meetmethoden en technieken ingezet moesten worden om het trillingsgedrag accuraat te meten. Daarnaast kozen de partners welke gebouwen ze zouden monitoren en werden de criteria vastgesteld.
In de tweede fase, die is opgestart in 2021 en eindigt in 2024, worden er op acht gebouwen monitorsystemen geïnstalleerd en worden de nodige gegevens verzameld.
Die systemen zullen tijdens een lange periode verschillende kenmerken van de gebouwen meten. Zo zijn er anemometers geïnstalleerd op de masten van de gebouwen om de windsnelheid te meten. Verder werden er versnellingsmeters en hellingssensoren geïnstalleerd op twee verschillende hoogtes om de trillingen en het quasi-statische gedrag te meten. Ten slotte meten meerdere deformatiesensoren op de gelijkvloerse verdieping de dynamische deformatie en bepalen ze de last op de funderingen.
Europese dimensie
Parallel met dit onderzoek werkt een van de leden van het consortium, de Nederlandse Organisatie voor toegepast-natuurwetenschappelijk onderzoek (TNO), mee aan de update van de Eurocode EN 1991-1-4. Daarin zijn de Europese standaarden verzameld over de principes en vereisten voor het meten van windbelasting. Het doel van de update is om windsnelheden beter te voorspellen. En alle leden van het HiViBE-consortium zullen ook hun steentje bijdragen! Ten eerste maken de partners elk een spreadsheet volgens de nieuwe meetmethoden van Eurocode. Die spreadsheets worden vervolgens vergeleken en geanalyseerd om zo tot een gemeenschappelijke spreadsheet te komen. Dat gemeenschappelijke spreadsheet zal dan vergeleken worden met de resultaten van het HiViBE-onderzoeksprogramma. De conclusies hiervan worden dan uiteindelijk gebruikt om de nieuwe versie van Eurocode EN 1991-1-4 te finaliseren.
Wie neemt deel?
Naast BESIX NL bestaat het HiViBE-consortium uit volgende bedrijven: BEM, Zonneveld, Fugro, IMd, Aronsohn, Structure Portante Grimaud, Peutz, SCIA, SKW en TNO. En de naam HiViBE vat het project mooi samen: “HIghrise VIBrations in delta cities Explored” (onderzoek naar trillingsgedrag van hoogbouw in de deltasteden).
“Dit is een heel interessant onderzoeksprogramma en het feit dat verschillende bedrijven hier samenkomen, elk met hun eigen specialisatie in hoogbouw, maakt het nog relevanter. We geloven dat het sterk zal bijdragen in de verbetering van het ontwerp van gebouwen, zowel structureel als op het vlak van comfort en duurzaamheid,” concludeert Frederic Stroobandt.