Log in
inloggen bij Cement
Hulp bij wachtwoord
Geen account?
shop word lid
Home / Alle kennis / Artikelen

Kansen voor dempers in Nederlandse hoogbouw

Mogelijkheden van tuned mass dampers onderzocht in afstudeerstudie TU Delft Rens van Lierop - 11 juli 2022

De ontwikkeling van slanke hoogbouw is internationaal gezien een duidelijke trend. IMd Raadgevende Ingenieurs ziet ook voor de Nederlandse bouw veel potentie voor slankere en lichtere hoogbouw. De transitie naar een meer duurzame bouwsector in combinatie met de huidige woningnood kunnen hiervoor een katalysator zijn. Om tot haalbare ontwerpen te komen zijn oplossingen nodig om de effecten van dynamische windbelastingen te verminderen. Uit een afstudeeronderzoek aan de TU Delft blijkt dat het gebruik van dempers hierin een rol kan spelen.

In het kort

  • Hoe slanker en lichter een gebouw, hoe groter de gevoeligheid voor dynamische windbelastingen en de kans op discomfort, angst en concentratieproblemen.
  • Voor 6500 gebouwvarianten is automatisch een constructie gegenereerd, waarvan de dynamische eigenschappen zoals massa, eigenfrequentie en stijfheid en resulterende versnellingen zijn bepaald.
  • Met ontwerpgrafieken konden voor de verschillende parameterconfiguraties kansen en mogelijkheden worden gedefinieerd voor dempers in hoogbouw.
  • Voor alle onderzochte parameters blijkt een ophoging van de dempingratio tot tussen de 1% en 4% genoeg is om een gebouw dat gevoelig is voor windbelastingen alsnog haalbaar te maken.
  • Demping kan kunstmatig worden verhoogd met behulp van geïnstalleerde dempers, wat de optredende versnellingen aanzienlijk reduceert.
  • Met tuned mass dampers (TMD’s) wordt een één-massa-veersysteem toegevoegd waarmee energie vanuit het gebouw wordt overgedragen naar de massa van de demper en de beweging van het gebouw wordt gedempt
  • Met een TMD is het mogelijk om de dempingratio van een gebouw te verhogen tot een waarde van zeker 5%.
  • Dempers blijken ook in Nederland bij lichte en slanke hoogbouw een efficiënte manier om dynamische problemen met een constructief ontwerp te ondervangen.

Afstudeeronderzoek

Dit artikel is gebaseerd op het afstudeeronderzoek ‘The opportunities of supplementary damping systems in Dutch high-rise buildings’, dat Rens van Lierop uitvoerde op de TU Delft, fac. CiTG, in samenwerking met IMd Raadgevende Ingenieurs. Het bijbehorende rapport is beschikbaar op repository.tudelft.nl. In de afstudeercommissie hadden zitting: dr.ir. Karel Terwel (TU Delft), dr. Alice Cicirello (TU Delft), ir. Roy Crielaard (TU Delft), ir. Remko Wiltjer (IMd Raadgevende Ingenieurs) en ir. Rob Treels (IMd Raadgevende Ingenieurs).

De ontwikkeling van steeds hogere en zwaardere torens is uit het oogpunt van duurzaamheid, materiaalgebruik en bouwkosten geen toekomstbestendige manier van bouwen. Lichte en slanke hoogbouw is hiervoor een interessant alternatief. De voordelen van slankere torens, met een grotere hoogte-breedteratio (h/b > 6), zijn meervoudig. Allereerst bieden gebouwen met een kleinere plot kansen om efficiënter met schaarse bouwgrond om te gaan. Daarnaast zorgen gebouwen met een slanker silhouet voor minder horizonvervuiling, schaduwhinder en windoverlast in de omgeving. Dit verbetert het stedelijk leefklimaat rondom hoogbouw en resulteert in minder weerstand vanuit omwonenden en overheden. Ook hebben slanke torens een relatief groter geveloppervlak ten opzichte van het vloeroppervlak, waardoor eenvoudiger wordt voldaan aan de eisen met betrekking tot daglichtinval. Als deze slankere torens daarnaast minder zwaar worden uitgevoerd dan traditionele gebouwen, nemen de voordelen verder toe. Lichtgewicht torens resulteren in besparingen op bouwmaterialen en vereisen een minder zware fundering. Dit wordt steeds belangrijker met de huidige schaarste aan materialen en de wens om het CO2-gebruik in de bouw te verminderen. Alle reden dus om de ontwikkeling van slanke en lichte hoogbouw te stimuleren.

Het ontwerp van dit soort constructies biedt voor een constructeur echter een belangrijke uitdaging: hoe slanker en lichter een gebouw, hoe groter de gevoeligheid voor dynamische windbelastingen. Hierdoor kunnen windtrillingen en versnellingen het maatgevende ontwerpcriterium worden. Doelgerichte oplossingen zijn dan nodig om hinder terug te brengen tot een acceptabel niveau.

Internationaal zijn er positieve ervaringen met het gebruik van dynamische dempers in torens. Ook voor Nederlandse hoogbouw biedt het gebruik van dempers kansen. In het in dit artikel beschreven afstudeeronderzoek is onderzocht hoe en wanneer dempers ook in Nederland effectief en efficiënt kunnen worden toegepast.

Volledige bericht lezen?

Het volledige item is gratis beschikbaar voor onze leden.
Nog geen lid? meld u aan bij ons netwerk.

Reacties

x Met het invullen van dit formulier geef je Cement en relaties toestemming om je informatie toe te sturen over zijn producten, dienstverlening en gerelateerde zaken. Akkoord
Renda ©2022. All rights reserved.

Deze website maakt gebruik van cookies. Meer informatie AccepterenWeigeren