Content uploaded by Martijn van Delft
Author content
All content in this area was uploaded by Martijn van Delft on Jun 18, 2019
Content may be subject to copyright.
Wat is er eigenlijk in beweging?
Allereerst zijn de trillingsrichtlijnen in beweging.
De trillingsproblematiek wordt in Nederland sinds
1972 ondersteund door diverse richtlijnen (CUR,
DIN en SBR) en vorig jaar is na 11 jaar de SBR richt-
lijn A (schade aan bouwwerken) geheel vernieuwd.
Voor veel fabrikanten betekent dat een aanpassing
van de software in de trillingsmeetapparatuur.
Verder is het ontwerp van de meetapparatuur in
beweging. De laatste jaren wordt de apparatuur
steeds kleiner en lichter en staat de apparatuur
steeds vaker in verbinding met een host of net-
werk. Trillingen worden gemeten met MEMS1
sensoren in plaats van geofoons of versnellings-
sensoren.
En dan de uitvoering van de metingen. Nog niet zo
lang geleden werden metingen vaak “bemand” uit-
gevoerd. Dit betekende dat een meetspecialist
met meetapparatuur op pad werd gestuurd, de ap-
paratuur plaatste en er gedurende de werkzaam-
heden bij bleef om de trillingsniveaus te bewaken.
Tegenwoordig plaatst bijvoorbeeld een medewer-
ker van de bouwplaats de apparatuur en worden de
trillingsmetingen op afstand uitgevoerd omdat de
apparatuur met het internet is verbonden. Bij alar-
mering kan direct live worden meegekeken zonder
dat de meetspecialist zijn comfortabele kantoor-
omgeving hoeft te verlaten.
Geschiedenis richtlijnen
In 1972 verscheen een eerste document van de
CUR waarin gesproken wordt over dynamische pro-
blemen in de bouw. In deze richtlijn werd een eer-
ste aanzet gegeven om trillingen te kwalificeren
voor personen in gebouwen en ook voor gebouwen
zelf. De richtlijn deelt optredende trillingen in klas-
sen in. Van klasse A, de zwaarste trillingen, tot
klasse G, de niet voelbare trillingen. De beoorde-
lingsgrafiek (zie figuur 1) gaat uit van het meten
van de topwaarde van de versnellingen en de
grensgebieden zijn frequentie afhankelijk.
In 1993 komen de eerste richtlijnen van de Stich-
ting Bouw Research (SBR), waarbij voor het eerst
onderscheid gemaakt wordt in de beoordeling van
trillingen van gebouwen (richtlijn 1, schade), per-
sonen (richtlijn 2, hinder) en apparatuur (richtlijn
3). In plaats van versnelling wordt overgegaan naar
beoordelingsgrafieken waarbij de trillingssnelheid
als maatstaf geldt. De onderverdeling van de ge-
bieden A-G verdwijnt. Zie figuur 2. De afhankelijk-
heid van de frequentie blijft bestaan maar de
grenslijnen hebben een andere vorm.
In 2002 brengt de SBR de richtlijnen A, B en C uit
als opvolging van de richtlijnen 1, 2 en 3. In richtlijn
A doen de partiele veiligheidsfactoren hun intrede.
Deze factoren zijn afhankelijk van het type meting
en het type trilling. Zo wordt onderscheid gemaakt
tussen het meten met 1 meetsysteem of het meten
met meerdere systemen en wordt onderscheid ge-
maakt tussen incidentele trillingen, herhaald kort-
durende trillingen en continue trillingen. De basis
van de beoordelingsgrafiek blijft hetzelfde. Een
frequentie afhankelijke lijn met trillingssnelheden
in mm/s.
Jarenlang is de SBR-A richtlijn in gebruik voor het
beoordelen van trillingen in relatie tot de kans op
schade en bij gebrek aan echte wetgeving werd de
SBR-A richtlijn de “de facto” standaard. Toch
waren er punten die verbeterd konden worden
zoals de beoordeling van monumentale betonnen
gebouwen in categorie 3 (veel te streng) en de dub-
bele grenswaarde voor de kans op zettingen van de
fundering (onduidelijk resultaat, zie ook (Hölscher,
A.J.Snethlage, & Salm, 2012 Juli)).
42
GEOTECHNIEK FUNDERINGSSPECIAL DECEMBER 2018
Carel Ostendorf
DPA Cauberg-Huygen
Martijn van Delft
Allnamics
DE TRILLINGSMEETMARKT IS IN BEWEGING
Figuur 1 –
Beoordelings-
grafiek uit
CUR-57 (1972).
Figuur 2 –
Beoordelings-
grafiek uit
de SBR-1
(1993).
Na een eerste aanzet in 2011 werd pas in 2016 een
nieuwe SBR-CUR commissie gevormd voor een
nieuwe richtlijn. Dit resulteerde in 2017 tot een
nieuwe SBR richtlijn A. (Ostendorf & All., Nov.
2017). Hierin is categorie 3 verdwenen waarvoor in
de plaats een nieuwe partiele veiligheidsfactor is
geïntroduceerd die trillingsgevoelige gebouwen
en monumenten extra bescherming geeft. Deze
factor kan worden toegepast op zowel categorie 1
als categorie 2 bouwwerken.
Inmiddels wordt ervaring opgedaan met het ge-
bruik van de nieuwe richtlijn en dat leidt tot nieuwe
publicaties zoals het artikel dat is verschenen in het
magazine ‘Geotechniek’. (Hölscher, Lange, Snet-
lage, & Delft, Sept. 2018). Dit artikel legt uit hoe
de beoordeling van trillingsgevoelige funderingen
volgens de nieuwe SBR-A moet worden uitge-
voerd.
Geschiedenis SBR-A
trillingsmeetapparatuur
In het verleden werden trillingsmetingen uitge-
voerd met losse versnellingssensoren die gekop-
peld werden aan een ladingsversterker en
vervolgens aan een analyzer of een speciale A-D
kaart in een computer. Met een software pro-
gramma kon dan vervolgens gedurende enkele se-
conden worden gemeten en de meetdata kon
daarna worden opgeslagen en getoond.
In 1992 kwam er voor het eerst in Nederland een
speciale trillingsmeter op de markt om continu me-
tingen uit te voeren met automatische bepaling
van maximale snelheid Vtop en de dominante fre-
quentie. Dit was een enorme stap voorwaarts. Het
VM systeem (IFCO) bestond uit een meetkop die 3
geofoons bezat en een logger die met 4 pijltjes-
toetsen eenvoudig bediend kon worden. Daar-
naast bezat het meetsysteem een tekstscherm met
2 regels waar de meetwaarden op afgelezen kon-
den worden. Ook bezat het systeem een uitgang
voor een alarmlamp. En er was een nog veel groter
voordeel. De apparatuur werkte 3 weken lang op
batterijen. Het onbemand meten gedurende
langere tijd was vanaf nu mogelijk.
In de periode tussen 1995 en 2016 kwamen er meer
trillingsmeters op de markt die geschikt waren
voor monitoring. In chronologische volgorde:
- 1995: de Vibra-Alfa van TNO. Hierop kon een 2e
geofoon worden aangesloten waardoor het mo-
gelijk was om 4 kanaals metingen uit te voeren.
- 2004: de Axilog I van het Nederlandse Leiderdorp
Instruments. Dit was de eerste meter die met be-
hulp van een extern modem op afstand kon wor-
den uitgelezen.
- 2004: de eerste buitenlandse trillingsmeter voor
de monitoring van trillingen op de Nederlandse
markt. De Redbox MR2002-CE van Syscom. Hier-
mee konden zowel het verloop van de totale tril-
lingssnelheid als gedetailleerde tijdsignalen met
een lengte van 120 seconden worden opgesla-
gen. Deze trillingsmeter was inzetbaar voor de
SBR richtlijnen A, B en C.
- 2005: de Vibra ontwikkeld door Profound en de
opvolger van de Vibra Alfa en de VM van IFCO. De
Vibra had een ingebouwd modem en was ge-
schikt voor alle SBR richtlijnen.
- 2012: De Syscom MR2002 (Redbox) wordt opge-
volgd door de MR3000C. De trillingsanalyzer is
daarbij ingrijpend veranderd en verbeterd.
Pas in 2016 komt er weer beweging in de markt
voor trillingsmeetapparatuur. Leiderdorp Instru-
ments komt namelijk met een nieuwe versie van de
Axilog, de Axilog II. Belangrijkste innovatie is een
geïntegreerd modem en software die life monito-
ring en automatisch rapporteren mogelijk maakt.
In de laatste twee jaren (2017 en 2018) komt er een
aantal nieuwe systemen bij. Sommige zijn ontwik-
keld in Nederland zoals de Spyder van Jitter en de
Swarm van Omnidots. Andere systemen komen uit
het buitenland, zoals de Franse Orion van 01dB, de
Zweedse Sigicom C22 en de in Canada ontwikkelde
ABC Trillingsmeter. Ook het Zwitserse bedrijf
Syscom zit niet stil en komt recent met The Rock
43
GEOTECHNIEK FUNDERINGSSPECIAL DECEMBER 2018
Samenvatting
Jarenlang waren er in Nederland twee producenten van trillingsmeters voor
het meten van trillingen in relatie tot schade aan een bouwwerk. In de
afgelopen twee jaar is dat aantal verdubbeld. Daarnaast hebben ook buiten-
landse fabrikanten de Nederlandse markt ontdekt waardoor de keuze in
trillingsmeters sterk is toegenomen. In dit artikel wordt een overzicht gegeven
van de geschiedenis van de trillingsrichtlijnen en de bijbehorende meet-
apparatuur, worden de resultaten van een vergelijkend onderzoek tussen
verschillende type trillingsmeters gepresenteerd en worden de verwachtingen
voor de komende jaren op een rij gezet.
Figuur 3 – Meetopstelling op een
al geheide betonpaal, tijdens het
heien van andere betonpalen.
Figuur 4 – Vergelijking Vtop waarden.
die maar liefst zes maanden op zijn batterij kan
werken en volledig via internet werkt. Veel meet-
systemen maken gebruik van geofoons of versnel-
lingsopnemers als trillingssensor maar nieuwe
systemen gebruiken ook MEMS als sensor.
Meten met MEMS?
De markt van trillingsmetingen staat nogal
sceptisch tegenover het gebruik van de MEMS
meettechniek. De MEMS sensoren hebben echter
de laatste jaren sprongen voorwaarts gemaakt
in meetnauwkeurigheid. Om dit te testen heeft
Allnamics bij diverse projecten gelijktijdig geme-
ten met meerdere trillingsmeetsystemen die naast
elkaar gemonteerd waren. In dit artikel worden de
resultaten van de AxilogII, Vibra, Infra C22 en
Swarm (met MEMS) met elkaar vergeleken bij
metingen aan twee type trillingen:
1. een meting bij herhaald kortdurende trillingen
zoals een hele reeks aan heiklappen;
2. een meting bij continue trillingsmetingen als
gevolg van het uittrillen van een damwand.
Bij alle testen is per instrument de topwaarde van
de trillingssnelheid (Vtop) bepaald en de domi-
nante frequentie (fdom).
1. Vergelijking herhaald voorkomende trillingen
Bij deze test zijn metingen uitgevoerd met de
AxilogII en de Swarm tijdens het inheien van
2 betonpalen in een bouwput waar meerdere hei-
machines aan het werk waren. De meetopstelling
is weergegeven in figuur 3. Er is aan een reeds
geheide betonpaal in de bouwput gemeten. De
afstand tussen de heimachine en de meetopstel-
ling was bij de 1epaal 6 m en bij de 2epaal 23 m.
Figuur 4 toont het verloop van Vtop in mm/s in de
tijd. Hiervoor is een interval tijd van 10 seconden
gebruikt.
Geconcludeerd wordt dat de meetresultaten goed
met elkaar overeenkomen. Kleine afwijkingen
treden wel op mogelijk als gevolg van de iets
verschillende meetpositie. Figuur 5 laat de resul-
taten zien voor de dominante frequentie.
Duidelijk zichtbaar is dat dominante trillingen en
frequenties voor beide systemen in dezelfde
range liggen. De nieuwe MEMS techniek volgt
de traditionele geofoontechniek goed.
2. Vergelijking continue trillingen
Hiervoor is een trillingsmeting uitgevoerd bij het
trillend trekken van damplanken van een bouwkuip
van een nieuw gebouwde betonnen kelder-
constructie van een woonhuis. Bij deze meting
zijn de Swarm, Vibra, C22 en Axilog II direct naast
elkaar gemonteerd op het stijve betonnen dak van
de kelderconstructie. De afstand van de trillings-
meters tot de trillingsbron bedroeg 3 meter.
Opgemerkt wordt dat de damplank bij deze situa-
tie op slechts 20 cm van de kelderconstructie werd
getrokken. De situatie is weergegeven in figuur 6.
Ook bij deze metingen zijn de onderlinge verschil-
len klein tussen de Vtop waarden. De ordegrootte
in afwijking is circa 8% en ligt binnen de eis die de
SBR richtlijnen stellen, namelijk 10%. Maar bij de
dominante frequenties zijn soms wel grotere ver-
schillen zichtbaar. Figuur 8 en 9 maken dit duide-
lijk. De C22 laat veel frequenties zien die hoger zijn
dan de dominante frequenties van de Vibra. Dit
komt door een andere methode in de bepaling van
de dominante frequentie. De Vibra gebruikt hier-
voor de FFT methode (methode 1 uit de richtlijn)
waar de C22 de nuldoorgangen methode (methode
2) gebruikt. Beide systemen gebruiken geofoons.
Samenvattend: de vergelijkende metingen tonen
aan dat de meetsystemen met de MEMS sensoren
in de beproefde meetbereiken niet onder doen
voor de meetsystemen met een geofoon. De bepa-
ling van dominante frequenties kan wel afwijken.
Trends
Er is een tendens dat de systemen voor het meten
van trillingen steeds meer gebruik gaan maken van
een abonnementsvorm voor het gebruik van de tril-
lingsmeter, de opslag van de data en de rappor-
tage. De systemen zullen internet connectiviteit
krijgen zodat via web browsers en apps de appara-
tuur kan worden ingesteld en resultaten kunnen
worden bekeken. De afhankelijkheid van een
goede internetverbinding neemt toe hoewel som-
mige leveranciers er juist specifiek voor kiezen om
ook nog steeds zonder internet te kunnen werken.
Het hebben van een goede internetverbinding en
werkende website vormt een nieuw soort risico
voor de betrouwbaarheid van de trillingsmetingen.
44
GEOTECHNIEK FUNDERINGSSPECIAL DECEMBER 2018
Figuur 5 –
Vergelijking
fdom waarden.
Figuur 6 –
Situatie
trillend
trekken van
damwand-
planken.
Frequentie [Hz]
De apparatuur zal naar verwachting nog kleiner en
lichter worden. MEMS sensoren zullen geofoons
gaan verdrijven. Het zal eenvoudiger worden
om een groot aantal sensoren te gaan koppelen
zodat bouwwerken op meerdere punten tegelijk
bewaakt kunnen worden. Ook de integratie in de
monitoring van trillingen met geluid (bouwlawaai)
ligt voor de hand. Een aantal systemen is hier al
op voorbereid. En als laatste zal de alarmlamp
definitief gaan verdwijnen. Een discreet sms’je of
e-mail berichtje heeft vaak de voorkeur boven een
alarmlamp die iedereen kan zien (ook de buren
kijken namelijk mee). Als de smartwatch straks
alom aanwezig is, dan zullen de alarmmeldingen
gewoon via de pols zichtbaar zijn.
Conclusie
In Nederland zijn er inmiddels vele trillingsmeet-
systemen beschikbaar. De keuze voor een meet-
systeem is helemaal afhankelijk van de gevraagde
toepassing en het aanwezige kennisniveau van de
gebruikers. Belangrijke keuzen zijn:
- Alleen SBR A of ook een bredere toepassing zoals
SBR B of zelfs C?
- Mogelijkheid tot stand alone meten?
- Bedrijfsduur bij gebruik op batterijen?
- Automatische alarmeringen en rapportage?
- Combinatie met geluid of externe trillings-
sensoren?
- Eigen aanschaf of abonnementsvorm?
Duidelijk is dat de moderne meetsystemen in
meettechnische prestaties niet veel voor elkaar
onderdoen. Er zijn wel verschillen, zowel in de
maximale waarden voor Vtop als voor de dominan-
tie frequenties.
Ook de systemen met MEMS sensoren kunnen
goed presteren bij trillingsmetingen in het kader
van de kans op schade aan bouwwerken. Wel is van
belang dat er een eenduidige wijze van bepalen
van de dominante frequentie gaat worden toege-
past. Hiervoor is een aanpassing van de richtlijn
nodig want ook in de nieuwe versie zijn verschil-
lende methodes toegestaan.
De trillingsmeetmarkt in Nederland zal dus nog wel
even in beweging blijven.
Referenties
-Hölscher, P., Lange, D., Snethlage, A.J. & Van
Delft, M. (Sept. 2018). Beoordeling van trillingsge-
voelige funderingen volgens de nieuwe SBR Tril-
lingsrichtlijn A Schade aan gebouwen: 2017.
Geotechniek, 6-10.
- Hölscher, P., Snethlage, A.J. & Van der Salm, R.
(2012 Juli). SBR-A richtlijn niet eenduidig voor tril-
linggevoelige funderingen. Geotechniek, 8-11.
- Ostendorf, C., & All., E. (Nov. 2017). SBR Trillings-
richtlijn A: Schade aan bouwwerken: 2017. SBR-
CUR (CROW).
1 Micro Electro-Mechanical Systems. 쎲
45
GEOTECHNIEK FUNDERINGSSPECIAL DECEMBER 2018
Figuur 7 –
Meetopstelling bij
trillend trekken van
damwandplanken.
Figuur 9 –
Dominante
frequenties
Infra C22.
Figuur 8 –
Dominante
frequenties
Vibra.