Is uw huis bestand tegen aardbevingen?
Door Ontwaakt!-correspondent in Japan
„HELP! Help!” In het donker van de vroege ochtend van 17 januari 1994 riep een man om hulp vanuit de parterre van een huis waar de twee bovenverdiepingen op waren ineengezakt zodat alles nu als een stapel pannekoeken op elkaar lag. Een aardbeving van 6,6 op de schaal van Richter had Los Angeles (Californië, VS) getroffen, en zestien mensen vonden in dat gebouw de dood. Het dodental in het gebied bedroeg meer dan vijftig.
Op 30 september 1993 trof een aardbeving van iets minder kracht de staat Maharashtra in het westen van India. Er stierven wel 30.000 mensen. „Als dit zich ergens anders had voorgedaan waar . . . de huizen goed gebouwd zijn, zou het niet zo’n tragedie zijn geworden”, zei Sri Krishna Singh, een seismoloog. De meeste huizen in het getroffen gebied waren van leem.
Een beving van ongeveer dezelfde magnitude als die in India trof in 1985 het Japanse Tokio. Het was de hevigste aardbeving in dat gebied in 56 jaar. Toch waren er geen doden, geen branden, geen grootschalige verwoesting van eigendommen. Waarin zat hem het verschil?
Eén antwoord is gelegen in de voor de huizen toegepaste bouwmethoden. In veel landen in gebieden waar vaak aardbevingen optreden, hebben bouwkundig ingenieurs zich te houden aan strenge bouwvoorschriften die beogen dat gebouwen bestand zijn tegen aardbevingen. Als voorbeeld zullen wij beschouwen hoe er in Japan aardbevingbestendig wordt gebouwd.
Aardbevingbestendige elementen
In traditionele Japanse gebouwen waren onbewust al aardbevingbestendige elementen verwerkt. Aangezien de meeste huizen uit hout waren opgetrokken, was er een verscheidenheid aan verbindingen in toegepast. Hierdoor kon het huis meegeven en iets vervormen onder de schok van een beving zonder in te storten. Uit de middeleeuwen daterende pagoden en kastelen waarin deze beginselen zijn toegepast, staan er nog steeds. Onderzoek van deze bouwwerken onthult dat het geheim gelegen is in het feit dat ze vervormbaar zijn in plaats van stijf. Dit idee wordt ook in moderne gebouwen aangewend.
In hoge gebouwen wordt door het effectieve gebruik van staal bepaald of een gebouw aardbevingen doorstaat of niet. Niet alleen kunnen er stalen liggers en balken gebruikt worden, maar met een stalen wapening in betonnen kolommen, vloeren en muren wordt een sterke maar buigzame constructie gevormd. Staal voorziet in de vervormingscapaciteit die het gebouw bij elkaar helpt houden wanneer er een aardbeving optreedt.
Nieuw onderzoek heeft het ook mogelijk gemaakt vast te stellen hoe een aardbeving een gebouw beweegt. Dit heeft een heel belangrijke overweging geïntroduceerd in het ontwerpen van een aardbevingbestendig gebouw: het trillingsgetal. Een klein gebouw of een stijve constructie heeft een hogere en dus destructievere trillingssnelheid dan een hoger of meer vervormbaar gebouw. Bovendien is het belangrijk dat het gebouw zo ontworpen wordt dat het gaat trillen met een frequentie die afwijkt van die van de grond waarop het staat. Hierdoor zal er minder resonantie optreden, zodat de kracht van de schok niet nog eens versterkt wordt.
Een andere overweging geldt de fundering. Een firma heeft met succes een gebouw getest dat is gebouwd op rubberen kussens met viskeuze trillingsdempers. Deze fungeren als schokbrekers en verminderen de seismische effecten voor het bovenste deel van het gebouw wel met zo’n zestig procent. In sommige gevallen moeten er heipalen tot op een steviger onderlaag worden gedreven. Zelfs een kelder kan soms voldoende stabiliteit verschaffen om te verhinderen dat een gebouw kantelt.
De constructie van een aardbevingbestendig gebouw
Het Japanse bijkantoor van het Wachttorengenootschap bouwde in 1989 een uitbreiding voor de drukkerij. Het gebouw is 67 meter lang en 45 meter breed en telt zes verdiepingen, met een kelder over de volle breedte. Om het gebouw aardbevingbestendig te maken, werden er 465 betonnen palen de grond in gedreven.
Op het bouwterrein werd een geluidloze, geen trillingen veroorzakende methode gebruikt om de palen de grond in te drijven. De palen, met tachtig centimeter diameter en een lengte van twaalf meter, waren holle buizen. Nadat een grondboor met meerdere boorkoppen in de buis was gestoken, werd deze in een verticale positie boven de plek gehesen waar hij de grond in moest. Bij het boren werd de aarde door de buis afgevoerd en geleidelijk werd deze in het nauwsluitende gat gedreven. Om dieper te komen kon er een volgend stuk buis op gelast worden.
Wanneer eenmaal de gewenste diepte was bereikt, werden de boorkoppen op de top van de grondboor uitgespreid en werd er een groter gat onder aan de buis uitgegraven. Na verwijdering van de boor werd in de buis en het gat beton gestort, en als het beton was uitgehard, zat de paal stabiel in de grond.
Nadat zo ten behoeve van de fundering alle palen waren gemaakt, werden ze met elkaar verbonden door balken waarop de vloer en de muren van de kelder zouden komen te rusten. Met zo’n fundering moet het gebouw tegen een behoorlijke schok bestand zijn.
Is uw huis veilig bij een aardbeving? Geen enkel uitgekiend ontwerp noch andere voorzorgsmaatregelen kunnen garanderen dat een gebouw ongeschonden door een aardbeving heen komt. Een aardbeving kan zo zwaar zijn dat zelfs de best ontworpen gebouwen de verwoestende uitwerking ervan niet zullen kunnen weerstaan, zoals in januari de zware aardbeving in Kobe (Japan) demonstreerde. Maar door ervoor te kiezen in een huis te wonen dat zorgvuldig is gebouwd, kunt u zich zekerder voelen wanneer een aardbeving uw gebied treft.