Resonantie, in Afsluitdijk II had ik het daar ook al over. Over golven van gelijke lengte die elkaar versterken, zoals in voorbeeld a in het schema te zien was, pieken en dalen die groter worden als ze elkaar ontmoeten.
Resonantie en hoge gebouwen is, zeker met de huidige aardbevingen in dicht bebouwde gebieden, een actueel onderwerp. Het houd mij in ieder geval nog even bezig, temeer door een stuk hierover dat ik onlangs las in de krant. Maar deze keer gaat het niet over een zichzelf versterkende resonantie, maar juist over het omgekeerde, over voorbeeld b dus in het hiervoor genoemde schema.
Hoge gebouwen gaan onder invloed van allerlei (natuur)krachten resoneren, dat is een natuurlijk gegeven. Een resonantie die we voor onze veiligheid en comfort zoveel mogelijk willen beperken, of liever nog zouden willen elimineren. Maar al zou dat al mogelijk zijn, verstandig is het niet, een zekere elasticiteit in een gebouw is een must. Het moet wanneer het bloot gesteld wordt aan grote krachten van buitenaf liever niet breken zal ik maar zeggen. Maar temperen van resonanties in een gebouw kan en moet wel, en dat lukt ook aardig met de moderne technologie. Want hoe is het mogelijk dat heel hoge gebouwen in Tokio en omgeving overeind bleven tijdens de zware aardbeving van afgelopen weekend. Gebouwen die er voor het oog helemaal niet zo flexibel uitzien, het is louter steenachtig en stug materiaal wat je ziet, zwiepten toch aardig heen en weer.
Bekend is dat ze in Japan goed zijn in de aardbevingsbestendige bouwkunde. Dat de eigen frequentie van het heen en weer zwiepen, de resonantie dus, van die gebouwen niet werd versterkt tijdens de zware aardbeving, heeft te maken met een 4-tal ontwerp c.q. bouwvoorzieningen.
a. Om te beginnen wordt het gebouw flexibel verbonden met de fundering, m.a.w. er wordt in de basis draagconstructie van het gebouw ruimte gecreëerd middels dempers of veren om potentiële trillingen die zich in het gebouw kunnen voortzetten te reduceren.
b. In de opgaande draagconstructies worden ook bewegingsreducerende elementen aangebracht. Bijvoorbeeld trillingdempers in de vorm van rubberen blokken tussen opleggingen van harde constructieonderdelen als bijvoorbeeld stalen balken en vloeren.
c. In de stijfheid van het gebouw wordt ook variatie aangebracht door in ruimtelijke vormgeving te variëren. Bepaalde verdiepingen en plattegronden worden anders van maat uitgevoerd. Daardoor wordt de energie van de van onderen afkomende beweging meer verspreid en wordt die niet in een rechte lijn naar boven afgevoerd.
d. Tot slot hangen ze boven in het gebouw een groot gewicht, een Tuned Mass Damper genoemd, die de trillingen die toch altijd nog doorkomen moet gaan dempen, en moet voorkomen dat het gebouw alsnog hevig gaat resoneren.
Als je zo bouwt in aardbevingsgebieden vallen er door een beving heel wat minder slachtoffers, dan in een gebied als bijvoorbeeld in Haïti vorig jaar. Maar ja, dat is dan ook een derde wereld land, en daar wordt doorgaans nogal gammel gebouwd. Daar donderd bij de eerste de beste schok van enige betekenis gelijk alles in elkaar als een kaartenhuis. Wel een geluk dat ze er geen tsunami over heen kregen daar, en ook dat er volgens mij in die contreien geen kerncentrale te bekennen was!
Geen opmerkingen:
Een reactie posten