20151216 - Booosting - Job Schroën TUD en September architectuur
-
Upload
booosting-platform-voor-koplopers-in-bouwinnovatie -
Category
Technology
-
view
592 -
download
0
Transcript of 20151216 - Booosting - Job Schroën TUD en September architectuur
Aardbevingen op de TU Delft
Job Schroën
Onderzoek
Level 0: Temporary measures Level 1: Mitigating falling hazards Level 2: Improve connection wall-diaphragm
Level 3: Stiffening the floor Level 4: Strengthening of existing Level 5: Adding new walls of frames
Level 6: Strengthening the foundation
Alternative: base isolation Level 7: Demolition and rebuild
Levels defined by Arup
Onderwijs Op de faculteit Architectuur
faculteit Architectuur Architectural Engineering Afstudeerstudio Seismic Studio (Groningen)
Building Technology Extreme Seismic (Iceland)
Extreme
You can find a reconstruction of the measurements of the lighthouse, which is a concrete construction, in our Dropbox folder.
FUNCTIONAL
STRUCTURAL
CLIMATE
MATERIALS
FACADE
EXTREME concept presentation
slender structure in rural landscape
CONCEPT
CONTRAST
OLD vs NEW
HEAVY vs LIGHT
MONOLIET vs REPETITION
WHITE vs BLACK
RURAL vs SLENDER
DARK vs LIGHT
Room for constructionand/or services for
lighthouse
Wide angle view larger program lower levelexpand lower within volume
Second route integratedSecond safety structure necessary First structure Second structure
COMPACTLess facade surface
800m
Integrate Geothermal Water
STEEL
TIMBRE
ETFE
GLASS
20 november 2015 - Carlijn van der Werf - 4044916 - Job Schroen
REYKJANESVITI LIGHTHOUSE
- THE HIGH HANGING CABINS -
THE DESIGNSHAPE IS TRACED BACK TO THE FOCUS ON THE 360 VIEW
ON THE LANDSCAPE AND THE NORTHEN LIGHTS. USING A COLUMN
AND CABLES, CREATING A SUSPENDED CONSTRUCTION.THE CABLES USE DEMPERS, FORMING A BASE ISOLATER.
WHY BUILDING A COLUMN ON TOP OF A
CONCRETE LIGHTHOUSE?
USE THE LIGHTHOUSE AS THE NEEDED COLUMN.
#INTEGRATED
THE EXPERIENCE SHOULD BE THE
PROPER ‘CABIN IN THE WOODS’ FEELING. SO
INSTEAD OF USING ONE RING AS SHAPE ...
... 3 SEPERATE CABINS ARE SUSPENDED DOWN FROM THE
CONSTRUCTED RING.THESE CABINS HAVE NO DIRECT CONNEC-
TION.
Seismic Studio
Doel van onderwijs
-persoonlijke ontwikkeling van de studenten
-ontwikkelen van kennis (bij studenten) over aardbeving bestendig bouwen
-etc
Waarom een Seismic Studio?
Innovatie in architectuur
1-nieuwe materialen & tools
2-nieuwe functies
3-nieuwe omstandigheden
+ inzicht van een ingenieur
Herstellen van het vertrouwen van de bewoners van Groningen in de gebouwde omgeving
Belangrijke onderzoeksvelden in relatie tot de aardbevingen in Groningen:
Bestaand -Gas & Olie -Aardwetenschappen -Draagconstructies -...
Nieuw -Architectuur -Landschap -Erfgoed -Bouwtechnologie -...
Het vertalen van constructieve oplossingen in architectonische en bouwkundige oplossingen
Level 0: Temporary measures Level 1: Mitigating falling hazards Level 2: Improve connection wall-diaphragm
Level 3: Stiffening the floor Level 4: Strengthening of existing Level 5: Adding new walls of frames
Level 6: Strengthening the foundation
Alternative: base isolation Level 7: Demolition and rebuild
Levels defined by Arup
Architectuur in Groningen
-Erfgoed
-Bestaande bouw
-Gebouwen die gaan verdwijnen
-Nieuwbouw
Ontwerp ambities
-Veiligheid (overheid)
-Schade voorkomen (bewoners)
-Ontwerpen waar schade gaat ontstaan (ingenieur?)
Schaalniveaus
-Bouwblok, 1:500
-Plattegrond, 1:100
-Aansluitingen, 1:5
Tradities in Groningen
-Metselwerk, baksteenfabrieken vrijwel allemaal verdwenen
-Kop Hals Romp boerderijen, voldoen niet meer goed voor hedendaagse boeren
-Kerken, staan vaak leeg
-Rijtjeshuizen uit de tijd van de woningnood in de jaren 60, terwijl er nu krimp is
Onderdeel van de identiteit van de regio
� Figure 25. In-plane failure of unreinforced masonry walls. —Rutherford and Chekene
� Figure 24. Out-of-plane failure of unreinforced masonry walls. —Rutherford and Chekene
Shaking perpendicular to the wall
Shaking parallel to the wall
Multi-directional: two principles directions
Begrip voor de oorzaken van schade
Ontwerp strategieën
EARTHQUAKE RESISTANT DESIGN | Main approaches
Resistant Flexible + damping Base insulation
EARTHQUAKE RESISTANT DESIGN | F. Reduce demandEARTHQUAKE RESISTANT DESIGN | F. Reduce demand
Reduce the demand by dissipating energy
SANKHU, NEPAL
EARTHQUAKE RESISTANT DESIGN | F. Reduce demandEARTHQUAKE RESISTANT DESIGN | F. Reduce demand
Energy dissipators: sacrificial elements
"PRESLAM" CHRISTCHURCH, NEW ZEALAND
Case study
Church of Heveskes
23
Case study - Drawings
28
37
Research so far - Weaknesses
45
Research so far - Principle of shoring
50
Perspective - Design
NEW USE
HANDBOEK AARBEVINGSCHADE
FEDRUARI 2015
33SCHADES BIJ GEBOUWEN IN GRONINGEN
Figuur 11 kwetsbare plekken/spanningen in het woonhuis
In langs- en topgevels kunnen ten gevolge van trillingen ook getrapte, horizontale als verticale scheuren
voorkomen, zie Figuur 12. Of en waar de scheuren optreden hangt af van drie factoren: de richting van de
belasting, de zwaarte van de belasting en de staat van de constructie.
Figuur 12 Mogelijk schadebeeld bij een beving bij de kop en hals van de kop-hals-romp boerderij (buiten)
HANDBOEK AARBEVINGSCHADE
FEDRUARI 2015
30SCHADES BIJ GEBOUWEN IN GRONINGEN
TYPE DE DEEL/Romp (VAN DE KOP-HALS-ROMP BOERDERIJ)
Toelichtingen schades t.g.v. veel voorkomende schades
Schades gevelmetselwerk Scheuren-wijzer Referentie-bladen
Horizontale scheuren evenwijdig aan de dakvoet in de
langsgevel (de hoek in de topgevel zal meescheuren) ten
gevolge van spatkrachten uit het schuine dak (sporenkap), gaat
vaak gepaard met “uitbuiking” van het metselwerkvlak (op de
afbeelding te zien bij 7).
32, 33 2.1.23
2.1.26
2.1.27
2.1.28
Diagonale scheuren boven de gemetselde bogen boven de
staldeuren maar ook kleine ramen en deuren door
ondeugdelijke segmentboog/strek. Deze kan het gewicht van
het metselwerk boven de opening niet goed verwerken (op de
afbeelding te zien bij 2).
- 2.1.10
Getrapte scheuren t.p.v. opleggingen van horizontale lateien
(vaak in kopgevels), al dan niet in combinatie met verticale
scheuren midden boven of naast de latei door thermische
werking van de verschillende materialen, roest van de stalen
latei of betonrot van de betonnen latei. Indien de latei vlak bij
een schuine dakrand zit, scheurt het metselwerk naar de
dakrand (op de afbeelding te zien bij 3).
10, 11 2.1.7
2.1.8
2.1.9
Scheuren en kapotte stenen bij aanwezige roestige ankers, vaak
kopgevel.
- 2.1.36
Diagonale scheur in het metselwerk bij de aansluiting op
de langsgevel, vlak onder de kap (op de afbeelding te zien bij
5).
- 2.1.22
Verticale scheur bij de aansluiting van langs- en kopgevel,
meestal in de langsgevel, door het ontbreken van een dilatatie
in een te lang metselwerkvlak of spatkrachten uit de kap
(uitbuiken van de muur). Deze scheur kan ook ergens in het
midden optreden (op de afbeelding te zien bij 6).
5 2.1.29
Horizontale scheur boven het maaiveld in de langsgevel (op de
afbeelding te zien bij 8).
- 2.1.35
Verticale scheuren ter plaatse van overgang van bouwdelen ( 24 2.1.21
Utilizing “form finding” to optimize structures made of traditional materials, in order to make the building structurally efficient and earthquake resistant.
Fascination: Structural Form Finding & Optimization
Methodology
Literature Research
Experimental Studies - Computational & Physical Modeling
Research by Design
Opportunities to Involve Seismic Design Principles
Bending Stiffness = E.IMethod1: Fixed joint for more stiffness
Method3: Flexible joints for reduced stiffness
Method2: Confined structure for more stiffness
Method4: Apply dampers for energy absorption
Control System Elasticity - Equation of bending stiffness
Opportunities to Involve Seismic Design Principles
mx’’ + cx’ + f(x) = -my0’’
Respond-controlled Design: The Equation of Motion
Method1: Control System Weight
Method3: Control System Elasticity
Method2: Control Damping
Method4: Control of Vibration Input
Conducting the Process with Traditional Materials
Case Study 2: BRICK-TOPIA BY MAP13
LOPPERSUM, GrONINGEN
KIRTIPUR, NEPAL
EARTHQUAKE ARCHITECTURE | ReferencesJAPAN
Earthquake engineering balancing conflicting objectives | 21
Figure.32: Pre-tensioned portal frame, 3d exploded view
Figure.33: 3D isonometric of the structure highlighting the pre-tensioned portal frames