nieuws

Aardbevingsveilig met stalen kruisen en kreukelzones

Architectuur

Als gevolg van de Groningse aardbevingsproblematiek is het ontwerp van de uitbreiding van het Wiebengacomplex ingrijpend herzien en aardbevingsbestendig gemaakt.

Aardbevingsveilig met stalen kruisen en kreukelzones

Het uitgangspunt bij dit herontwerp vormde de realisatie van een sterk en tegelijkertijd flexibel gebouw, dat bewegingen tijdens aardbevingen kan opvangen zonder dat het gebouw bezwijkt. Om dit te bereiken is de bestaande constructieve opzet van het gebouw ingrijpend gewijzigd. Onder meer is het ontwerp voorzien van vier strategisch geplaatste, slanke stalen windverbanden, die de stabiliteit van het gebouw verzorgen, en tegelijkertijd enigszins kunnen meebewegen met schokgolven. Op die manier vangen zij de aardbevingskrachten op, zonder te bezwijken.

Partner Chris de Weijer van DP6 in Delft: “Voorheen hadden we een gebouw gemaakt dat zijn stabiliteit helemaal uit de gevel haalde. Y-vormige kolommen zorgden er voor dat het gebouw in langsrichting stabiel was. Maar bij aardbevingen is dat juist onhandig, want dan komt er te veel kracht op de gevel. Het gebouw moet juist in beide richtingen een beetje kunnen bewegen, zodat het de krachten kan opnemen. Daar heeft de constructeur een heel belangrijke rol in gespeeld; Geert van Oost van Wassenaar Ingenieurs in Haren heeft de hele zomervakantie gerekend en toen wist hij dat het gebouw moet worden voorzien van speciale windverbanden in de vorm van stalen kruisen in de langsrichting, en ook twee dwars, weggewerkt in tussenwanden. Deze ‘slenderwalls’ zijn slank, sterk en een beetje flexibel.”

 

Schets Geert van Oost, Wassenaar Ingenieurs 

Uitgebreid bijschrift: 

De krachten bij aardbevingen en bij wind lijken op het eerste gezicht op elkaar. Beide krachten willen een gebouw opzij duwen en om te voorkomen dat het gebouw omvalt zijn er stabiliteitswanden nodig (in de schets getekend als een windbok).

Maar er zijn ook belangrijke verschillen:

· De windbelasting (W) is een externe kracht waarvan de grootte vooraf bekend is. Bij meer windbokken neemt elke windbok een deel van die windbelasting op, maar de totale kracht op het gebouw blijft gelijk (W).

· De aardbevingsbelasting (A) is een interne kracht die ontstaat als een windbok zich verzet tegen de trilling van de grond. Elke windbok genereert een kracht en meer windbokken betekent dus meer totale kracht op het gebouw (A+A).

De kunst is om windbokken te maken die zich zo weinig mogelijk verzetten tegen de trilling van de grond. Ideaal is géén windbokken want geen verzet, maar dan valt het gebouw om en dat is geen veilige situatie. Vandaar dat we kiezen voor zo weinig mogelijk windbokken die bovendien zo slank mogelijk zijn (slender). Ze moeten wel sterk zijn, want ze genereren forse krachten en mogen natuurlijk niet bezwijken. Tijdens een aardbeving vervormt het gebouw sterk, maar stort niet in. Gebruikers kunnen het gebouw veilig verlaten. 

De gevel is voorts zo ontworpen dat zij de bewegingen van het gebouw kan volgen. De gebouwhoge composietelementen kunnen grote vervormingen opvangen en de opdeling van de gevel in kleine glasvlakken zorgt dat de vervorming per ruit beperkt blijft. De afwisselende schakeling van grote en kleine glasvlakken is afgeleid van patronen in de monumentale bouwdelen van Wiebenga.

Om te voorkomen dat de uitbreiding en bestaande bouwdelen elkaar beschadigen tijdens een aardbeving zijn de constructies van de bouwdelen los van elkaar gehouden. Daarbij is de maximale uitslag van beide gebouwen leidend geweest voor de afstand tussen de constructieonderdelen ten opzichte van elkaar. Bij de aansluitingen wordt de gevel uitgevoerd in lichte materialen. Deze ‘kreukelzones’ zijn eenvoudig te herstellen en moeten voorkomen dat er schade aan de meer cruciale onderdelen van het gebouw ontstaat.

  

De betonnen kolommen die verdiepingsvloer en dak ondersteunen zijn pendelend uitgevoerd.

Ook de bestaande monumentale bouwdelen zijn getoetst op aardbevingsbestendigheid en verbeterd. Zo worden de monumentale stalen puien voorzien van letselveilig isolerend, dun monumentenglas en worden de balkconstructies in de monumentale gangen geborgd.

Het Wiebengacomplex is een Rijksmonument uit 1922, ontworpen door Jan Gerko Wiebenga. Het team van DP6 architectuurstudio, Bierman Henket architecten en ABT wonnen eind 2013 de aanbesteding voor de renovatie en nieuwbouw van het complex. De oplevering staat gepland voor medio 2016. Het constructieontwerp is gemaakt door Wassenaar Ingenieurs. Uitvoering van het ontwerp is in handen van Geveke Bouw Ontwikkeling.

Opdrachtgever: Hanzehogeschool, Groningen

Ontwerpteam: DP architectuurstudio, Bierman Henket architecten, ABT

Contructie: Wassenaar Ingenieurs, Haren

Aannemer: Geveke Bouw Ontwikkeling

 

Reageer op dit artikel
Lees voordat u gaat reageren de spelregels