Bepaling van schade belendingen door grondvervormingen

Er zijn diverse rekenmodellen voor het bepalen van de invloed van grondvervormingen op belendingen beschikbaar. De keuze van het rekenmodel hangt af van vele aspecten, waaronder de praktische beschikbaarheid ervan en het kennisniveau van de ontwerper. Belangrijk is echter vooral in welke mate het model geschikt is voor het beoordelen van de specifiek verwachte risico’s. In [13] wordt ingegaan de geschiktheid, nauwkeurigheid en toepassingsgebied van modellen.

De meest toegepaste methode is Limiting Tensile Strain Method (LTSM). Dit is een analytische methode, gefit op waarnemingen, om potentiele schade aan belendingen door grondvervormingen te voorspellen [69], [62] en [72]. De methodiek is vooral geschikt voor metselwerkconstructies en in iets mindere mate voor raamwerken. De LTSM is onderverdeeld in een aantal opeenvolgende stappen, (zie figuur 153.2). In de methode worden de vervormingen door verplaatsingen door grondvervormingen gecombineerd met de verplaatsingen door eigen gewicht en de belastingen in het gebouw. Hierbij is er geen interaktie tussen de vervormingen van het gebouw en de grondvervorming. De LTSM methode gaat ervan uit dat het gebouw en zijn fundering de grondvervorming volledig volgt.

Met de methode worden hoekverdraaiingen en horizontale rekken in het gebouw berekend. Op basis hiervan is de schade te classificeren.

Met in onderstaande tabel 153.1 de Nederlandse beschrijving en klasse indeling.

Voor een aantal gevallen zal het nodig zijn de interactie tussen gebouw en grondvervorming wel mee te nemen. De aanwezigheid van het gebouw zelf heeft echter ook weer invloed op de grondvervorming. Een stijf gebouw (in axiale of buig richting) zal gelijkmatiger zakken en horizontaal gelijkmatiger vervormen dan een slap gebouw. De interactie tussen het gebouw en ondergrond kan echter leiden tot een aangepaste reactie van het pand. De interactie kan worden bepaald aan de hand van literatuur, die echter voor Nederlandse situaties nog niet is gevalideerd. Vooral wanneer de LTSM methode in eerste instantie tot een te hoge schadeklasse leidt, kan met een extra berekeningsstap voorafgaand aan stap 3 een reductie op de in rekening te brengen grondvervorming worden bereikt. In uitzonderingsgevallen pakt deze interactie ongunstiger uit dan indien er vanuit gegaan wordt dat het pand de volledige vervorming volgt. Goh & Mair [71] hebben hiervoor wel interactiefactoren afgeleid. Een gebouw met lage axiale en buigstijfheid zal de grondvervormingen volgen alsof er geen gebouw aanwezig is (greenfield). Een zeer stijf gebouw (zowel axiaal als buigstijf) zal vooral roteren en als een geheel verplaatsen. Vooral de horizontale rek die wordt overgedragen hangt sterk af van de axiale stijfheid, terwijl de aanpassing van de buiging in het gebouw (deflectie) bij gangbare axiale stijfheid vooral wordt bepaald door de buigstijfheid. De interactie wordt uitgedrukt in modificatiefactoren, bepaald door de verhouding van de buiging en horizontale rek van de grond ten opzichte van die in het gebouw hierop wordt in detail ingegaan in [13].

Op basis van de in [71] (Let op: deze geldt alleen voor funderingen op staal met een continue fundering (dus geen poeren of palen).”) gepresenteerde resultaten van Goh & Mair [71] kan worden geconcludeerd dat voor de realistische range van gebouw- en grondstijfheidratio slechts een fractie van maximaal ~6% van de horizontale grondvervormingen aan het gebouw kan worden overgedragen.

In bijzondere gevallen zal een volledig gekoppelde berekening nodig zijn waar in een berekening met EEM zowel de grond als het gebouw vervormingen worden bepaald.