|
||
De aardkorst bestaat uit een aantal zogenaamde tectonische platen, die elk jaar een paar centimeter verschuiven. Deze bewegingen wordt veroorzaakt door warmtestromen tussen de kern van de aarde en de korst. De randen van deze platen worden breuklijnen genoemd. |
|
||
Miljoenen jaren geleden is het Indiaase subcontinent als het ware tegen Tibet geknald en onder die plaat geschoven, waardoor de Tibetaanse Hoogvlakte omhoog gedrukt wordt. Zo is de Himalaya ontstaan en hierdoor wordt Mount Everest nog steeds elk jaar 2 centimeter hoger. |
|
||
Nepal ligt recht boven deze breuklijn! Door het duwen van de platen wordt in de grond een gigantische hoeveelheid energie opgewekt, en die krachten komen er op een gegeven moment uit door middel van een hevige schok. Deze ontlading van energie wordt omgezet in golvende bewegingen die naar het aardoppervlak komen; dat is een aardbeving! |
|
||
Gebouwen krijgen enorme dynamische krachten en vervormingen te verwerken. |
|
||
En als het gebouw niet volgens bepaalde aardbevingsbestendige principes gebouwd is... |
|
||
...is de kans groot dat het instort, ongeacht de bouwwijze en de gebruikte materialen. |
Basis principes van aardbevingsbestendig bouwen
|
||
Voor wij starten met onze projecten, geven we een uitgebreide theoretische training aan de metselaars en timmerlui, met behulp van heel veel foto's en film materiaal. |
|
||
Zorg er allereerst voor dat je bouwt op een vlakke ondergrond, met voldoende afstand tot randen en hellingen. De school op de linkerfoto loopt het risico van de helling af te schuiven. |
|
||
Maak simpele en symmetrische bouwvolumes. Vierkanten, rechthoeken, cirkels en ovalen gedragen zich goed tijdens een aardbeving, terwijl T-vormige en L-vorrmige volumes de neiging hebben te gaan torderen en daardoor kunnen scheuren. |
|
||
Bij moeilijke vormen is het raadzaam het gebouw op te knippen in kleinere volumes. Maak een dilatatie tussen de bouwvolumes van ongeveer 5 a 7 centimeter. |
|
||
De maximale verhouding tussen breedte en lengte van het gebouw is 1 staat tot 3. Zorg voor voldoende stabiliteit binnen het gebouw door het plaatsen van wanden aan de binnenzijde, of steunberen aan de buitenzijde (of nog beter... allebei!) met een maximale afstand van 6 meter. |
|
||
Vervolgens gaan we deze 'blokjes' als een stevig ingepakt pakketje bijeen houden. Horizontaal doen we dat door middel van doorlopende banden en verstevigingen (stitches) in de hoeken. Deze kunnen gemaakt zijn van hout of gewapend beton. |
|
||
In geval van gemetselde wanden van baksteen of holle cement blokken, worden de hoeken en wandaansluitingen versterkt met verticale stalen staven. Ook naast ramen en deuren worden extra staven ingemetseld. |
|
||
De draairichting van de deuren moet naar buiten gericht zijn, zodat er een veilige vlucht uitgang ontstaat. Bij de school in Phalangkot (foto links) raakte de deur geblokkeerd toen een binnenwand instortte. |
|
||
Wanneer we bouwen met bergstenen, is het van groot belang dat er goed verband in het metselwerk wordt aangebracht; de stenen moeten in elkaar grijpen. Daarbij gebruiken we bij scholen cementmortel in plaats van modder. De foto links is een voorbeeld van hoe het absoluut niet moet, hier is sprake van 3 muren... Daarbij is het verticale staal ook niet nodig bij zulke zware constructies; het zal de hoeken juist eerder verzwakken! |
|
||
De laatste aanbeveling is om een zo licht mogelijk dak toe te passen, bijvoorbeeld van golfplaten. Met name bij bergstenen is het beter om niet hoger te gaan dan de begane grond. Een sprong in hoogte halverwege het gebouw, zoals op de foto rechts, is helemaal uit den boze! |
Correct gebruik van materiaal
|
||
Nu we weten wat er nodig is om een gebouw aardbevingsbestendig te maken, is het van het grootste belang dit ook goed uit te voeren. We starten in de dorpen met praktijktrainingen over de juiste behandeling van de materialen. |
|
||
We laten zien hoe je de hartlijnen van de wanden op een haakse manier kunt markeren, met behulp van de stelling van Pythagoras. Ook leggen we uit hoe je goed verband aanbrengt in een knooppunt van wanden met bijvoorbeeld cementblokken. |
|
||
Hergebruik van materiaal is een belangrijk uitgangspunt van Smart Shelter Foundation! Het overgrote deel van de stenen van de oude gebouwen kunnen worden hergebruikt in de fundering, wanden en als vloervulling in de nieuwe gebouwen. |
|
||
We leren de metselaars hoe je op de juiste manier staal moet buigen en hoe dit in de betonnen banden moet worden aangebracht. |
|
||
Grof zand is geschikt voor mortel en beton, en fijn zand is geschikt om mee te pleisteren. |
|
||
Oude cement mag niet meer gebruikt worden. Ook leren we de metselaars hoe je de juiste hoeveelheid water aan een betonmengsel toevoegt en dat dit binnen 45 minuten na het mengen verwerkt moet zijn. |
|
||
Dit is hoe men normaal gesproken beton maakt... dit tolereren wij absoluut niet! Hier is een hoop geld geïnvesteerd in cement, staal, zand en stenen, maar deze banden hebben geen enkele sterkte. Het is weggegooid geld! Wij introduceren twee truuks om goede beton te mengen: |
|
||
Ten eerste maken wij gebruik van een maatbox. Deze heeft exact de inhoud van een zak cement. Als wij bijvoorbeeld beton maken in de ratio 1:2:4, dan kieperen we 1 zak cement leeg en mengen we daar 2 boxen grof zand en 4 boxen steentjes bij. De mix is op deze manier altijd correct! |
|
||
De tweede truuk zijn afstandhouders, die we aan de stalen wapening vastknopen. De bekisting komt hier tegenaan, waardoor er altijd voldoende betondekking op het staal zal zijn en de kans op betonrot minimaal is. |
|
||
Tot slot ons geheime wapen om de kennis over aardbevingsbestendig bouwen achter te laten in de dorpen... We schilderen alle voorzieningen op de buitenkant van de gebouwen! |
|
||
De tekst op de zijkant luidt: 'Deze school is aardbevingsbestendig. Als u in de toekomst uw huis wilt bouwen, neem dan contact op met SEED Foundation voor ondersteuning'. Het gebouw is een levensgroot reclamebord voor aardbevingsbestendig bouwen geworden! |
Aardbevingsbestendig bouwen met cement blokken
|
||
Na het vlakmaken van het land worden de sleuven voor de fundering gegraven. |
|
||
De stalen staven worden onderin de fundering op hun plek gezet en de fundering wordt gemetseld met bergstenen en gestabiliseerde aardmortel. |
|
||
Op de fundering wordt een ringbalk gestort van gewapend beton. Tussen de bouwvolumes wordt een dilatatie van 5 centimeter gemaakt. |
|
||
Dan komen de eerste lagen van het metselwerk. Als de hoekblokken op de juiste plek, op de juiste hoogte en waterpas liggen, worden de blokken er vrij snel tussen gelegd. |
|
||
Onder en boven de ramen en deuren worden doorlopende betonnen ringbalken gestort, die bijdragen aan de stabiliteit van het gebouw. |
|
||
In de bovenste balken worden dikke staaldraden meegestort, waarmee de dakconstructie aan de muren wordt bevestigd. |
|
||
Zodra het dak erop zit, is het nog slechts een kwestie van afwerken, pleisteren en verven. |
Aardbevingsbestendig bouwen met bergstenen
|
||
De fundering bij dit type constructie is vergelijkbaar met die bij de cementblokken, behalve dat er geen verticale stalen staven worden toegepast. Ook passen we hier liever cement mortel toe in plaats van modder. |
|
||
Het staal wordt op maat gemaakt voor de ringbalk die op de fundering gestort wordt. |
|
||
Zodra deze belangrijke balk gestort is, worden de deurkozijnen geplaatst. |
|
||
De meeste stenen van de oude schoolgebouwen worden hergebruikt en de metselaars zijn bezig de stenen op maat te hakken. Belangrijk is dat er verband in het metslewerk zit; om de halve meter worden stenen over de gehele dikte van de muur geplaatst, zie de foto!. Bij schoolgebouwen gebruiken we cementmortel in plaats van modder. |
|
||
Op verschillende niveaus worden de doorlopende betonnen banden aangebracht. Tussen de bouwvolumes is een knipvan 5 centimeter gemaakt. |
|
||
In de bovenste balken wordt de bevestiging voor de dakconstructie meegestort. |
|
||
Na het afwerken en schilderen worden de scholen feestelijk geopend! |
Opgesloten metselwerk voor gebouwen met meerdere lagen
|
||
In Nepal worden veel gebouwen gemaakt met betonnen kolommen en balken, ingevuld met baksteen muren. Tijdens een aardbeving bewegen deze elementen afzonderlijk van elkaar. |
|
||
Het resultaat is vaak dat of de kolommen uit elkaar spatten, of dat het metselwerk aan alle kanten scheurt. Of een combinatie van beiden... |
|
||
Hierdoor is de kans groot dat het gebouw compleet instort! Aangezien deze manier van bouwen ook nog eens heel duur is, bouwen wij op een alternatieve manier. |
|
||
Wij bouwen met zogenaamd opgesloten metselwerk. Dat houdt in de wanden eerst gemetseld worden, en dat wij pas later de kolommer ertussen storten. |
|
||
Deze kolommen, in combinatie met de balken op de muren, houden de muren bijeen en trekken de muren als het ware tegen de fundering aan. |
|
||
Op deze manier werken wanden en kolommen samen en is het krachtenverloop beter. Het systeem is beter bestand tegen aardbevingen en ook nog eens goedkoper dan de linker variant. Kijk bij het project 'hostel voor blinde studenten' naar fotos van een praktijkvoorbeeld. |
