skip to Main Content

De hieronder genoemde activiteiten zijn medegefinancierd door het Europees Fonds voor Regionale Ontwikkeling en de provincies Groningen, Fryslân en Drenthe.

In het kader van het lopende promotieonderzoek aan de TU Eindhoven is er de afgelopen maanden hard gewerkt aan het voorbereiden en uitvoeren van de laatste serie aan experimenten. Doel van de experimenten was om het buiggedrag (ook wel uit-het-vlak gedrag genoemd) van grote wanden te testen. Normaliter gebeurt dit met grote luchtkussens, zoals afgebeeld in figuur 1. De reden hiervoor is dat er zo een evenredig verdeelde kracht over de hoogte van de wand kan worden aangebracht.

Figuur 1 – Uit-het-vlak test met luchtkussen. Bron: Derakhshan, H., Ingham, J. M., & Griffith, M. C. (2009, May). Tri-linear force-displacement models representative of outof-plane unreinforced masonry wall behaviour. In 11th Canadian Masonry Symposium. 

De met QuakeShield versterkte wanden konden helaas niet getest worden door gebruik te maken van grote luchtkussens. Dit omdat het QuakeShield systeem anders niet zijn volle sterkte zou halen. De speciaal ontwikkelde lijm die door QuakeShield wordt gebruikt heeft een speciale eigenschap die ook wel “visco-elasticiteit” wordt genoemd. Dit betekent dat de lijm sterker en stijver reageert op snellere belastingen. Met andere woorden, hoe intenser een aardbeving, hoe sterker een met QuakeShield versterkte wand reageert. Het heel snel oppompen en leeg laten lopen van enorme luchtzakken was regeltechnisch nagenoeg onmogelijk. Na heel veel engineering is er een andere testopstelling ontwikkeld (figuur 2), welke wel in staat is om een wand sneller te belasten.

Figuur 2 – Uit-het-vlak testopstelling van QuakeShield in de Structures Lab van de TU Eindhoven. De elektrisch gemotoriseerde vijzel die voor de buigkrachten op de wand zorgt is omcirkeld.

De kracht die door de elektrisch gemotoriseerde vijzel wordt gegenereerd, wordt na aftakkingen met 4 lijnlasten overgedragen naar de wand (figuur 3). Hiermee kan er enigszins een evenredig verdeelde kracht worden nagebootst. Het belastingsprotocol is toenemend cyclisch en verplaatsingsgestuurd. Dat wil zeggen dat de elektrisch gemotoriseerde vijzel eerst 5 mm wordt uitgestuurd. Vervolgens keert het terug naar zijn neutrale stand, en wordt het 5 mm ingetrokken. Na wederom terug te keren in zijn neutrale stand, wordt de verplaatsingsstap opgehoogd naar 10 mm. Na iedere cyclus wordt de verplaatsingsstap met 5 mm opgehoogd. Dit gaat zo door totdat het proefstuk bezwijkt, of tot een verplaatsingsstap van 220 mm wordt behaald.

Figuur 3 – De vier lijnlasten over de hoogte van de wand.

In totaal zijn er twaalf wanden getest, van 1 meter breed, 2,70 meter hoog en 95 mm dik. Drie wanden zijn onversterkt getest om als controlegroep te dienen. Negen wanden zijn versterkt met ieder 2 koolstof strips verlijmd met de QuakeShield lijm (figuur 4). Drie van deze wanden zijn nog voorzien van een cementeuze deklaag aan één zijde (figuur 5). De proefstukken die enkel zijn voorzien van de QuakeShield strip versterkingsmethode hebben een enorme doorbuigingscapaciteit van maar liefst 200 mm laten zien (figuur 5). Ter vergelijking, een onversterkte wand van 100 mm dik mag ontwerptechnisch maximaal 60 mm doorbuigen voordat het instabiel wordt. Grotere doorbuigingen voor de met QuakeShield versterkte wanden zijn helaas niet getest omdat de gebruikte sensoren anders buiten hun meetbereik zouden komen.

 Figuur 4 (links): versterken met koolstof strips. Figuur 5 (rechts): cementeuze deklaag met koolstof net.

Test TU Eindhoven

Figuur 6 – 200+ mm doorbuiging van een met QuakeShield strip versterkte wand.

De experimenten zijn na veel inspanning met succes voltooid. Nu begint echter het echte werk: het analyseren van alle metingen. Op iedere wand waren er tot 27 sensoren aanwezig, welke om de 0.05 seconde een meting uitvoerden. Gecombineerd met een proefduur van 45 tot 180 minuten per wand, is er dus een hoop tijd benodigd om alle verzamelde data grondig te analyseren. Binnenkort volgt meer informatie over de resultaten van de tests.

Auteurs: Ömer Türkmen & Boy de Vries

Back To Top