Kennisplatform over betonconstructies

Dirk Rinze Visser New Zealand first, the Netherlands second?

do 9 november 2017

In de bouwsector in Nieuw-Zeeland, geografisch geïsoleerd en veelvuldig geteisterd door krachtige aardbevingen, speelt zich een opvallend fenomeen af. In het land bestaat namelijk een sterke voorkeur voor prefab beton, ontworpen en gedetailleerd om de hevige seismische gebeurtenissen te weerstaan. Loopt Nieuw-Zeeland voorop in de prefab betonindustrie? En hoe verhoudt Nederland zich tot dit afgelegen land?

Om antwoorden te vinden op deze prangende vragen, heb ik twee Kiwi’s aan de tand gevoeld. Katie Wong en Vincent Allott, constructeurs bij BuroHappold in Londen, zijn geboren en getogen op respectievelijk het Noorder- en Zuidereiland van Nieuw-Zeeland en zijn derhalve frequent door elkaar geschud tijdens aardbevingen.

Nieuw-Zeeland staat bekend om zijn hoge seismiciteitsgraad. Het land ligt pal langs de Ring van Vuur, een gebied met veelvuldige aardbevingen veroorzaakt door diverse subductiezones van de Australische en de Pacifische tektonische platen. Hoewel aardbevingen al geregistreerd worden sinds de 12e eeuw, heeft de aardbeving van Napier (in 1931) met een hoog aantal dodelijke slachtoffers de Nieuw-Zeelanders het belang van een adequaat constructief ontwerp laten inzien. De recente aardbevingen in Canterbury (2010-2016) hebben het seismische ontwerp wederom in de schijnwerpers gezet.

Aardbevingseffecten hebben al lange tijd een grote invloed gehad op de bouwsector in Nieuw-Zeeland. Historisch gezien wordt het gebruik van nieuwe technieken en bijbehorend experimenteel en numeriek onderzoek aangemoedigd om tot minimale regelgeving en richtlijnen c.q. aanbevelingen – vergelijkbaar met onze CUR-Aanbevelingen – te komen, met het doel om seismisch stabiele constructies te ontwerpen.

De snelle ontwikkeling van prefab betonconstructies is een goed voorbeeld van dergelijke nieuwe technieken. De in één richting overspannende prefab betonvloer werd al in de jaren zestig veelvuldig verkozen boven de in het werk gestorte betonvloer. Dit doordat de Nieuw-Zeelandse bouwsector zich op dat moment al toespitste op massaproductie, en dus prefabricage. Vandaag de dag worden de meeste betonvloeren in Nieuw-Zeeland geprefabriceerd, maar de populariteit van prefab beton strekt zich ook uit tot niet-constructieve componenten.
Niet alleen betonvloeren, ook betonwanden worden veelvuldig in prefab uitgevoerd, zeker in utiliteitsbouw met geringe bouwhoogte. Bij dit systeem, in het Engels tilt-slab genoemd, worden de betonwanden horizontaal gerealiseerd op een reeds aangebrachte (prefab) betonvloer. Nadat het beton de vereiste betonsterkte heeft bereikt, worden de elementen naar de verticale positie gekanteld met behulp van een kraan. Deze manier van prefabricage op de bouw wordt in Nederland niet toegepast.

Sinds de jaren tachtig worden in Nieuw-Zeeland ook portalen in prefab uitgevoerd, maar wel met dien verstande dat de verbindingen nog immer in het werk gestort worden om het benodigde monolithisch gedrag te waarborgen. De toepasbaarheid van dit systeem is mede te danken aan het geavanceerde niveau van het gewapend betonontwerp – de capaciteitsontwerpmethode werd in Nieuw-Zeeland ontwikkeld; een rekenmethode waarbij verschillende belastingrichtingen en bezwijkmechanismen beschouwd en geanalyseerd worden – in relatie tot optredende seismische belastingen. Onlangs zijn er nieuwe normen ontwikkeld om verdere begeleiding te geven aan de constructeur over de seismische details voor dergelijke portaalconstructies.

De verwoestende aardbevingen in Canterbury, reeds eerder genoemd, hebben echter op een pijnlijke wijze duidelijk gemaakt dat de vigerende (seismische) normen tekort schieten op het gebied van het constructieve ontwerp. Met de capaciteitsontwerpmethode, die niet alleen in Nieuw-Zeeland, maar ook in overige seismische regio's wordt toegepast, wordt de constructie zo ontworpen dat ongunstige (én catastrofale) bezwijkmechanismen worden vermeden. Het resultaat na een krachtige aardbeving, zoals in Canterbury, is een gebouw waarvan instorting en een groot aantal dodelijke slachtoffers weliswaar worden vermeden, maar waarvan een volledige sloop en herbouw nodig is. Een dergelijk resultaat is extreem ontwrichtend voor de lokale samenleving, vooral gezien het feit dat dergelijke aardbevingen een groot aantal beschadigde gebouwen in een klein gebied veroorzaakt. De desastreuze gebeurtenissen in Canterbury hebben een groot verschil in verwachtingen tussen de bouwsector en de maatschappij aan het licht gebracht. De lokale bevolking werd, hoewel dankbaar dat het aantal dodelijke slachtoffers zeer beperkt was, geconfronteerd met de enorme taak om een ??stad bijna van nul te herbouwen.

Het is hier waar de Nieuw-Zeelandse (prefab) betonontwerper een kijkje neemt naar de toekomst door de introductie van voorspanning (zonder aanhechting) in betonwanden en –portalen. Een technologie die niet alleen het aantal dodelijke slachtoffers tijdens aardbevingen verder kan reduceren, maar ook schade aan (niet-)constructieve elementen kan beperken.
Deze laatste ontwikkelingen, samen met de zeer frequente toepassing van prefab beton in de Nieuw-Zeelandse bouwsector, wijzen erop dat Nieuw-Zeeland ook in de toekomst een prominente plaats zal blijven innemen op het gebied van prefab betonconstructies.

Waar Nederland als klein land groot in kan zijn, kan een afgelegen land als Nieuw-Zeeland grootser in zijn. En dat geldt zeker voor de prefab betonindustrie.
Ik begrijp helemaal dat Nieuw-Zeeland nummer één blijft, maar kunnen we er gezamenlijk voor zorgen dat Nederland tweede wordt?

Reacties

Copyright 2017 Aeneas Media

Deze website maakt gebruik van cookies. Meer informatie AccepterenWeigeren