ICT in stroomversnelling

Naast BIM en Eurocode 2 is veiligheid binnen de ICT een actueel thema. “Ontwikkelingen in rekensoftware kunnen daar zowel in positieve als in negatieve zin aan bijdragen”, aldus Ruud van Tongeren, Manager Applications bij Arcadis en voorzitter van Stumico.

Berekening van doorbuiging

Een betere kennis van materiaaleigenschappen en het gebruik van geavanceerde rekenmiddelen, stellen de constructeur in staat lichter te dimensioneren. Daardoor worden comforteisen steeds belangrijker. Voor balken en vloeren wordt de doorbuiging vaak het belangrijkste criterium. Vragen die zich opdringen: wat zijn de grenswaarden voor maximum doorbuiging en hoe moeten doorbuigingen worden berekend?

Is er toekomst voor 2D?

Ruim 80% van de bouwwerken en constructies worden door constructeurs omgezet in 2D-rekenschema’s, ook als er 3D-rekenapplicaties beschikbaar zijn. Voordeel van de 2D-rekenwijze is dat de constructie opgedeeld wordt in logische onderdelen waarbij de onderlinge samenhang en krachtswerking overzichtelijk en inzichtelijk blijft. Niet alleen voor de ontwerpende constructeur, maar ook voor de controlerende instanties.

Eurocodes in de softwarepraktijk

In de Europese bouw- en civieltechnische wereld worden de Eurocodes de referentie-ontwerpcode. Ze bestaan uit een reeks van tien Europese normen, elk met verschillende onderdelen. Voor de rekenpraktijk bij constructiebureaus heeft dit grote gevolgen op velerlei vlakken: geotechniek, constructieve brandwerendheid, uitvoering, tijdelijke constructies enz. Aan softwareleveranciers de taak hen daarbij te ondersteunen.

BIM: ontwerp tot fabricage

Voor het ontwerpen van constructies maken architecten steeds meer gebruik van 3D-systemen. Ook bij vrijwel elk ingenieursbureau is de laatste jaren het gebruik van 3D-rekensoftware geïntroduceerd. De volgende stap is het 3D-modelleren van de constructie om foutloze tekeningen te maken en de werkvoorbereiding aan te sturen. Voor constructeur en fabrikant wordt hier de basis gelegd voor een zuiver model waarvan de constructie kan worden gebouwd.

Reservecapaciteit ligger

Eurocode 2 beschrijft hoe een ligger moet worden getoetst in de bruikbaarheids- en de uiterste grenstoestand. Maar hoe groot is de reservecapaciteit ten opzichte van de Eurocode? Een gewapende ligger is geanalyseerd die in de laboratoriumexperimenten bezwijkt op dwarskracht. Het experiment wordt numeriek gesimuleerd door een niet-lineaire analyse uit te voeren met het eindige-elementenprogramma DIANA [2].

Simulatie chloridebelasting

Normaal gesproken is de wapening in beton beschermd tegen corrosie door de passiveringslaag rond de wapening. Deze kan worden aangetast wanneer de pH te laag of het chloridegehalte van het beton te hoog wordt. In het eerste geval bijvoorbeeld door carbonatatie van het beton, in het tweede geval door indringen van chloriden in de dekking. De meest voorkomende bronnen van chloriden zijn zout water en pekelwater. Dit artikel gaat verder in op corrosie die wordt veroorzaakt door het indringen van chloride, de zogenoemde chloridegeïnitieerde corrosie.

Voordelen EEM in de praktijk

In het Overkamppark in Dordrecht verschijnen onder meer drie woontorens met luxe appartementen. Flexibiliteit, duurzaamheid en geluidwerendheid waren belangrijke troeven voor beton bij de keuze van het constructiemateriaal. De drie torens zijn in basis gelijkwaardig van opzet. Het constructief ontwerp van de verschillende torens vertoont dan ook opvallende overeenkomsten. In dit artikel wordt de motivatie voor de toepassing van de eindige-elementenmethode (EEM) toegelicht.

Natuurlijke schoonheid

Al enkele jaren bouwt spoorbeheerder ProRail aan het toekomstige spoortraject van de Hanzelijn. Het tracé, dat loopt tussen Lelystad en Zwolle, wordt eind 2012 ingebruikgenomen. Tussen Kampen en Dronten kruist het tracé het Drontermeer met een tunnel. Dit project is zo goed als klaar. De tunnelgebouwen zijn prominente onderdelen op de lijn. De bouwwerken bevatten de technische installaties voor de tunnel en het treinverkeer. Ook komen de vluchtroutes er in uit.

De duurzame hybride brug

Schade aan betonconstructies wordt vaak veroorzaakt door corrosie van wapening. In de civiele infrastructuur gaan de noodzakelijke en vaak dure reparaties gepaard met hinderlijke stremmingen. Er zijn verschillende manieren om corrosie tegen te gaan, zoals het toepassen van een grotere dekking en/of dichter beton. Een andere manier is het toepassen van glasvezelwapening. Een met glasvezelstaven gewapende constructie kan echter slecht of beperkt dwarskracht opnemen. Een mogelijke verbetering is het toepassen van kunststof troggen die onder een betonnen druklaag worden bevestigd.

165 meter stabiliteit

De Delfste poort in Rotterdam is niet langer het hoogste gebouw van Nederland. Na 18 jaar gaat die eer nu naar de 165 m hoge stadsgenoot de Maastoren. Voor de slanke, 44 verdiepingen tellende toren was een gedegen onderzoek naar stabiliteit nodig. Ook de fundering zorgde voor de nodige hoofdbrekens.

Afzinken op zee

De Busan Geoje Fixed Link in Zuid-Korea is een spectaculair infrastructuurproject van wereldformaat, met tevens ongekende risico’s. Met een oer-Hollands specialisme wordt sinds begin 2008 aan dit unieke project gewerkt en worden 18 tunnelelementen (180 m lang per stuk!) op de bodem van de zee in Zuid-Korea afgezonken (foto 1). Bijzonder zijn de maritieme omstandigheden ter plaatse en de grote diepte (maximaal 48 m !) waarop de tunnelelementen op de zeebodem moeten worden geplaatst.

Materiaalonderzoek in beweging (1)

In de periode 1995-1997 is in Cement een artikelenserie verschenen onder de titel ´Het grijze gebied van het jonge beton´. Deze serie was een momentopname die liet zien waartoe men op dat moment in staat was. Ook werden er doorkijkjes gemaakt naar de toekomst. Wij zijn nu bijna 15 jaar verder en maken deel uit van de toen geschetste toekomst. Vijftien jaar is dan wel geen lange periode, maar wel lang genoeg om een tussenbalans op te maken en opnieuw een voorspelling te doen voor de komende 10 à 15 jaar.

Minimumwapening

Om scheurwijdte te beperken en om brosse breuk te voorkomen in minimale hoeveelheid wapening vereist. Dit artikel gaat in op deze minimum wapening volgens de Eurocode 2. Het is de negende aflevering in de serie met rekenvoorbeelden, waarin de diverse onderdelen van de Eurocode 2 worden toegelicht 1).

In de formule op p. 85 voor de spanning in de onderkant lijf is een fout geslopen. Een aangepaste versie van het artikel Minimumwapening is terug te vinden in het online archief van Cement.

Interview Ron Weener

Rekensoftware is niet weg te denken in de huidige constructeurspraktijk. Hoewel software veel complexe problemen moeiteloos kan oplossen, blijft voor gebruikers gedegen kennis van de mechanica essentieel. Dat geldt zeker ook voor ontwikkelaars van de programma’s. Ron Weener van Matrix Software is na een bouwkundige en civiele opleiding al meer dan 25 jaar actief in het vak. Hij weet dus als geen ander welke ontwikkelingen de rekenprogramma’s hebben doorgemaakt.

Animaties bij dit interview:

Animatie variërende oplegging

Animatie twee variërende inklemmingen

Animatie variërend momentennulpunt

Animatie variërende inklemming