Controle EEM-berekeningen vier jaar later 32014 37In de `Uitwerking Indieningsvereisten EEM-berekeningen' (verder`Uitwerking' genoemd) wordt aangegeven welke algemene gege-vens, invoer, uitvoer, uitwerking en detaillering nodig zijn voor detoetsende constructeur om een goed inzicht te krijgen in de inge-diende berekening. Het belangrijkste uit het algemene deel is datde constructeur zijn ontwerpuitgangspunten en ontwerpfilosofiegoed motiveert. Voor de invoer/schematisering is het van belangdat die de werkelijkheid zo goed mogelijk benadert. Een fouteschematisering leidt altijd tot foute uitvoer! Voor de uitvoer geldtdat naast de omhullende combinaties ook de resultaten moetenworden getoond van een aantal belastingsgevallen (bijv. eigengewicht en wind). Deze kan de controlerende constructeurgebruiken om te zien of de krachtsafdracht logisch wordt gegene-reerd door het model. Voor de verdere uitwerking van wapeningen staaldetails is het belangrijk dat de detailleringseisen uit demateriaalgebonden normen worden meegenomen.Resultaat UitwerkingAanleiding voor de Uitwerking was dat bouwtoezichten bij hetbeoordelen van (complexe) 3D-berekeningen vaak voor eenbijna onmogelijke opgave stonden [1]. Nu, vier jaar later,kennen veel ingenieursbureaus de Uitwerking en zijn de reac-ties positief. De bureaus zijn blij met het handvat dat deControle EEM-berekeningenvier jaar laterDe controle van berekeningen met de eindige-elemen-tenmethode (EEM) is een onderwerp dat al jarenlangveel aandacht krijgt binnen gemeentes. Het probleemvan die berekeningen is niet alleen de complexiteitervan, maar vooral de wijze waarop ze bij de gemeen-tes worden ingediend. In 2010 is een document opge-steld waarin staat waar een berekening aan moetvoldoen wil zij op adequate manier zijn te beoordelen.Ondertussen zijn we vier jaar verder. Heeft deze Uitwer-king daadwerkelijk effect gesorteerd?Effect van`Uitwerking Indieningsvereisten EEM-berekeningen'1) De auteurs zijn beiden lid van het algemeen bestuur COBc.Uitwerking IndieningsvereistenEEM-berekeningenDe`Uitwerking Indieningsvereisten EEM-bereke-ningen'is opgesteld na een oproep van professor Johan Blaau-wendraad. Het initiatief is genomen door enkele vertegenwoor-digers van ROB-afdelingen (Regionaal Overleg Bouwconstruc-ties). De Uitwerking is in 2010 gelanceerd, in 2011 herzien enintussen ook opgenomen in de toelichting van de MOR (Rege-ling Omgevingsrecht). Het document is te raadplegen opwww.vereniging-bwt.nl.themaing. dimphyBruin-reynhout1)Gemeente Alkmaaring. dick Bezemer1)Gemeente RotterdamthemaControle EEM-berekeningen vier jaar later3201438Bovenstaande punten kunnen worden verduidelijkt in eenvooroverleg tussen de ontwerpende en de toetsende partij maarmoeten ook standaard onderdeel zijn van de berekening. Eenberekening is immers niet alleen bedoeld voor de toetsendeconstructeur van bouwtoezicht, maar is ook het `paspoort' vaneen gebouw. De berekening is bij toekomstige verbouwingenvan groot belang.Praktijkvoorbeelden (FMM Frequently mademistakes)Dat EEM-berekeningen in de praktijk vaak niet het gewensteresultaat opleveren, wordt onderbouwd aan de hand van eenpaar voorbeelden.? Een stalen loods met een geschoorde hoofddraagconstructiewerd in zijn geheel ingevoerd. Bij de staafcontrole bleek erechter geen spanning te zitten in de schoren van de windver-banden. Na veel zoekwerk bleken alle kolom-liggerverbindin-gen als momentvaste knopen te zijn ingevoerd.? In een soortgelijke situatie bleek eveneens geen spanning inde schoren aanwezig te zijn. Men was vergeten het belastings-geval wind `aan te zetten'.Als bij de uitvoer ook alleen het belastingsgeval wind wasuitgedraaid, was dit in ??n keer zichtbaar geweest voor deontwerpende constructeur.? Bij een evenwichtscontrole van een constructie bleek dat eendeel van de belasting niet op de fundering terechtkwam. Dezeconstructie bleek ook nog een deel van de belasting af tedragen aan de beruchte `luchtankers'.Hieruit blijkt dat een aparte evenwichtscontrole altijd onder-deel moet zijn van een berekening.? Bij de berekening van een gedeelte van een constructie meteen EEM-pakket werd de constructie ingeklemd op eenonderdeel dat buiten de berekening viel. Dat onderdeel werddaarom maar geschematiseerd als een blok beton van eenhalve meter dik. In werkelijkheid was dit echter een veelminder stijve staalconstructie. Aangezien een 3D-model zijnkrachtsafdracht bepaalt door de verhoudingen van stijfheid,sloeg deze berekening de plank volledig mis.? Bij een project is een gehele constructie in een 3D-modelingevoerd, terwijl ??n onderdeel is losgeknipt uit de hoofdbe-rekening en vervolgens met de hand is uitgerekend. Bij dezehandberekening is vergeten (of was het niet bekend) dat devloeren niet mochten worden ingeklemd in de wanden. In dehoofdberekeningen en in de berekening van de wanden wasdit immers niet meegenomen. Uiteindelijk moesten dezewanden hier alsnog op worden gewapend met alle gevolgenvan dien.Bij het gebruik van een EEM-berekening is dus de controledoor de hoofdconstructeur op de samenhang met bijbeho-rende randvoorwaarden van groot belang.1 Hoge wandliggerUitwerking geeft. Ook voor de interne controle zijn er voorde-len. Het standaard aanleveren van dikke pakketten in- enuitvoer is daarmee verleden tijd. De Uitwerking is tevens goedte gebruiken als leidraad bij vooroverleggen tussen de ontwer-pende en de toetsende partij.Er kan dan ook worden geconcludeerd dat complexe bereke-ningen tegenwoordig controleerbaar zijn, mits ze conform deUitwerking zijn gemaakt. Het aanleveren van duidelijke in- enuitvoer is de afgelopen jaren sterk toegenomen. De berekenin-gen leveren weliswaar nog wel het nodige speurwerk op maardat is zelden meer onoverkomelijk.Duidelijke overdrachtHet aanleveren van de juiste in- en uitvoer gaat tegenwoordigdus meestal goed. Wat in veel berekeningen nog wel vaakontbreekt, maar noodzakelijk is voor een goede beoordeling, iseen beschrijving van de ontwerpfilosofie:? Wat zijn de uitgangspunten?? Wat is de hoofdopzet?? Hoe wordt de stabiliteit verzorgd?? Wat zijn de kritische onderdelen van de constructie?? Kloppen de uitkomsten met de verwachte uitkomst?? Waar zijn de resultaten bruikbaar voor?? Conclusie: voldoet de berekening aan datgene waarvoor zij isbedoeld?1Controle EEM-berekeningen vier jaar later 32014 392 Lateikrachten3 Plaatjes van 3D-berekeningen worden ook regelmatig bewonderd door niet-constructeurs, soms leveren ze zelfs inspiratie voor een mooi schilderijtwee steunpunten!) in een EEM worden berekend. Hierdoorgaan allerlei secundaire details een rol spelen in de krachtsaf-dracht van de primaire belastingen. Hierdoor wordt deconstructie minder helder.Het gebruik van BIM in combinatie met EEM-berekeningen zalin de toekomst ook een grotere rol gaan spelen. Een grootvoordeel hiervan is dat alle partijen over de juiste stukkenbeschikken. Voor de toetsende constructeurs zou bijvoorbeeldzelfs het rekenmodel beschikbaar kunnen zijn. Wel moetervoor worden gewaakt dat wanneer alle informatie voor ieder-een altijd beschikbaar is, hiermee ook de noodzaak vervalt dezehoeveelheid informatie in hoofdlijnen samen te moeten vatten.Gelukkig is er ook een ontwikkeling gaande naar ketenintegra-tie. Hierbij wordt de toetsende constructeur al bij het ontwerpbetrokken. Op deze manier wordt voorkomen dat pas ver inhet proces zaken aan het licht komen en veel werk opnieuwmoet worden gedaan.Conclusies en aanbevelingenMet behulp van de `Uitwerking Indieningsvereisten EEM-bere-keningen' en het daarbij behorende essenti?le vooroverlegtussen ontwerper en toetser, worden steeds meer goed tetoetsen berekeningen gemaakt. Hierbij wordt de uitvoer nietklakkeloos voor `waar' aangenomen, maar wordt met een goedemotivatie aangetoond dat deze ook overeenkomt met de bij hetontwerp verwachte uitkomsten. Verder zijn deze berekeningenook voorzien van een duidelijke ontwerpfilosofie en helderein- en uitvoer.EEM-software is, bij deskundig gebruik, een prima hulpmiddelom een constructief ontwerp verder uit te werken. Aan demooiste en beste constructieve ontwerpen moet echter altijdeen flinke dosis constructeursverstand ten grondslag liggen eneen ontwerp dat is gemaakt op de spreekwoordelijke achterkantvan de sigarendoos. Dus hoe mooi een 3D-berekening ook is,gebruik deze voor de uitwerking van je ontwerp, maar gooi alsconstructeur nooit je potlood weg! literatuur1 Hoekstra, P., Bruin-Reynhout, D., Indienen EEM-berekeningen. Cement2010/4.? In de lateien in een kernwand zaten geen dwarskrachten. Deoorzaak hiervan was dat de vloeren in het model waren meege-nomen en de dwarskracht voor hun rekening namen. Dit wasnatuurlijk niet de bedoeling.In dit soort situaties is het beter alleen die elementen in hetmodel te stoppen die ervoor bedoeld zijn de belastingen op tenemen.Los van deze concrete voorbeelden komt het ook voor datbasismechanicamodellen, door het gebruik van EEM, terdiscussie worden gesteld. Dit wordt veroorzaakt doordatnormen waaraan bouwtoezicht berekeningen moet toetsen nietzijn afgestemd/gebaseerd op EEM-berekeningen. Hierdoorkomt het voor dat bijvoorbeeld pieken niet juist worden afge-wapend, wapening niet volgens de detailleringregels wordttoegepast, of niet wordt gekozen voor krachtsafdracht volgensbewezen krachtenmodellen.Toekomstige ontwikkelingenEr is een sterke toename zichtbaar van het gebruik van EEM-programma's bij het berekenen van constructies. In detoekomst worden ze wellicht zelfs voor de meeste berekeningengebruikt. Dit komt door een steeds groter gebruiksgemak, dooreen nieuwe generatie constructeurs die sneller gebruikmaaktvan computers, en zeker ook door de koppeling met tekenpro-gramma's en zelfs aan snijmachines of vlechtmachines.Dit levert uiteraard voordelen op. Maar het is een groot risicodat niet de constructeur maar een tekenaar een constructiemo-del invoert. NEN-EN 1990 gaat ervan uit dat een constructiewordt berekend door een deskundig en vakbekwaam persoon.Daar is de veiligheidsfilosofie op gebaseerd. Een niet ter zakekundig persoon die het computermodel maakt, mag dus geennieuwe zwakke schakel in deze veiligheidsfilosofie introduce-ren.De koppeling van rekenprogramma's aan bijvoorbeeld snijma-chines maakt ook dat heel simpele constructies (zelfs liggers op23