Het doel van dit onderzoeksproject HIVIBE is een nauwkeuriger voorspelling van trillingen in het ontwerpstadium van hoogbouw. Belangrijke onderzoeksdoelen hierin zijn (1) de bepaling van de invloed van de fundering en bodemcondities op de demping (2) de invloed van de grootte van de belasting en lange duur effecten op de dynamische eigenschappen (3) de ontwikkeling van nieuwe ontwerpgereedschappen (4) het opzetten van een monitoring platform voor hoogbouw waarbinnen een uitgebreide dataset wordt opgebouwd voor validatie van rekenmodellen (5) De evaluatie van de perceptie van waargenomen trillingsniveaus in relatie tot grenswaarden in bestaande richtlijnen. Dit project draagt bij aan het leefbaar houden van steden en stedelijk gebied door gereedschappen te ontwikkelen waarmee trillingshinder en -veiligheid van hoge en slanke gebouwen beter begrepen en voorspeld kunnen worden. De nadruk ligt bij deze ontwikkeling op slappe bodems en extreme wind.

Het ontwerp van hoogbouwconstructies wordt naarmate gebouwen slanker en hoger worden meer en meer bepaald door het dynamisch gedrag. De eisen die gesteld worden aan het comfort van gebruikers gerelateerd aan trillingen zijn maatgevend voor het ontwerp van de constructie van slanke en hoge gebouwen. Om slank te kunnen construeren is te conservatief ontwerpen daarentegen niet wenselijk. Maatregelen om trillingen achteraf na oplevering van het gebouw te reduceren zijn ingrijpend en kostbaar. Uit economische overwegingen is het daarom wenselijk het trillingsgedrag in de ontwerpfase nauwkeurig te kunnen voorspellen. Recent onderzoek toont aan dat deze dynamische eigenschappen in de (Nederlandse) praktijk afwijken van de modellen. Uit dit onderzoek uitgevoerd door TNO in een consortium met meerdere partners blijkt dat bestaande internationaal gebruikte gesimplificeerde ontwerpregels niet passen op de hoogbouwconstructies met funderingen in slappe bodems. Deze situatie komt met name voor in steden in deltagebieden zoals in de Nederlandse hoogbouwsteden maar ook in deltasteden elders in de wereld. De slappe bodem heeft een substantiële invloed op het dynamisch gedrag van slanke en hoge gebouwen. Dit kan enerzijds betekenen dat er na gereedkoming van het gebouw onverwacht toch problemen optreden met optredende trillingen of anderzijds dat de constructie overgedimensioneerd wordt dan wel ingrijpende dure maatregelen worden getroffen. In beide gevallen leidt dit tot onnodige kosten. Klimaatverandering en de effecten ervan hebben enerzijds impact op de windbelasting en anderzijds op de eigenschappen van de bodem (gerelateerd aan neerslag droogte en temperatuur). Zowel het veranderende windklimaat als de veranderende bodemeigenschappen hebben impact op het hoogbouwontwerp.

Activiteit1e jaar
selectie gebouwen voor monitoring
1e – 4e jaar Metingen en testen aan 5 á 6 gebouwen
1e - 4e jaar Analyseren data
1e – 4e jaar (FEM) berekeningen
1e- 4e jaar Ontwikkeling procedure (incl. model) voor berekening hoogbouwtrillingen
1e – 4e jaar Perceptiestudie onder gebruikers van 1 van de gemonitorde gebouwen

Dit project is een opvolging van een eerder project fase 1. Het eerdere project was een oriënterend onderzoek naar de haalbaarheid. De haalbaarheid is voldoende gebleken om het verdergaan met fase 2 te rechtvaardigen.In de huidige praktijk wordt gebruik gemaakt van gesimplificeerde modellen gebaseerd op internationale databases van gemeten gebouweigenschappen. In dit project worden de modellen verbeterd en komen aanvullende metingen beschikbaar. De uit te voeren metingen bevatten meerdere aanvullingen op het huidige kennisniveau:
• Lange duur (ten minste een jaar)
• Meten tijdens en na de bouwfase
• Bepalen van meerdere constructie eigenschappen onder dynamische windbelasting
• Metingen op de fundering
• Verschillende trillingsvormen
• Excitatie van het gebouw
• Bepaling dynamische eigenschappen op basis van nieuwe visuele meettechniek (vibrometrie)

Overzicht van potentiele hoogbouwcasussen voor monitoring en selectie van gebouwen die gemonitord zullen worden (Resultaat wordt gedeeld binnen het project)
Meerdere rapportages van metingen en testen aan gebouwen (rapport per gebouw). (Resultaat wordt gedeeld binnen het project)
Dynamische eigenschappen van 5 á 6 hoogbouwprojecten (Resultaat wordt gedeeld binnen het project)
Ruwe meetdata (Resultaat wordt gedeeld binnen het project)
Uitgewerkte meetdata (Uitgewerkte meetdata wordt gedeeld binnen het project en d.m.v. publiceren van een deel van de uitgewerkte meetdata).
Gekalibreerde berekeningen aan hoogbouwprojecten (Delen alle resultaten binnen het project).
Begrip van de (modellering van de) dynamische eigenschappen en invloed van de bodem (Publiceren van de uitkomsten).
Procedure (incl. model) voor berekeningen hoogbouwtrillingen ontwerppraktijk (d.m.v. delen alle resultaten binnen het project en d.m.v. publiceren van een deel van de resultaten).
Publicaties over de resultaten van de metingen en testen aan de gebouwen (Resultaten wordt gedeeld binnen het project)
Publicatie over de vergelijking van de metingen en berekeningen TNO en deelnemende partijen Publiceren van de uitkomsten.

Uitgewerkte meetdata wordt gedeeld binnen het project en d.m.v. publiceren van een deel van de uitgewerkte meetdata.

Samenvattende resultaten worden gepubliceerd op de TKI website. Voor overige publicatie zie lijst met valorisatie.