themaEurocodes in de softwarepraktijk8200916themaEurocodes in desoftwarepraktijkIn de Europese bouw- en civiel-technische wereld worden deEurocodes de referentie-ontwerp-code. Ze bestaan uit een reeksvan tien Europese normen, elkmet verschillende onderdelen.Voor de rekenpraktijk bijconstructiebureaus heeft ditgrote gevolgen op velerleivlakken: geotechniek, construc-tieve brandwerendheid, uitvoe-ring, tijdelijke constructies enz.Aan softwareleveranciers de taakhen daarbij te ondersteunen.1Ervaring van een softwareleverancierNemetscheck Scia heeft de Eurocodes in haar programmatuural grotendeels ge?mplementeerd. Zo wordt in Scia Engineer2009 EC0, EC1, EC2, EC3, EC4 en EC9 volledig ondersteund.Ook de EC5 (hout) en delen van de EC8 (aardbevingen)worden reeds ondersteund. In de versie 2010 is deze reeksaangevuld met de EN 1993-1-3 (onderdeel van de EC3) voorkoudgevormde profielen en de EC7 (geotechnisch ontwerp).De grootste opgave is momenteel de implementatie van deNA's. In Scia Engineer is een interface opgenomen waarmeeeenvoudig met de nationale bijlage kan worden gewerkt. Dezebijlagen worden in toekomstige versies stap voor stap verderge?mplementeerd. Daarbij worden de aanbevolen waardenIn 2010 heeft de overgang plaats naar de Eurocodes en zullende nationale normen worden ingetrokken. Omdat in Neder-land de Eurocode al mag worden gebruikt, is er sprake van eenovergangsperiode. Die eindigt officieel in maart 2010, echter inde praktijk zal dit waarschijnlijk midden of zelfs eind 2010worden. Het betreft hier het algemene gedeelte, samen met denationale bijlagen. In deze bijlagen zijn lokale verschillen gere-geld met betrekking tot de geografische, klimatologische entraditionele bouwpraktijk. Dit krijgt vorm in nationaal vastge-stelde parameters (NDP's) die terug te vinden zijn in de Natio-nale Annex (NA) van ieder land.Het is aan te raden om tijdens de overgangsperiode de Euro-code wel al te gebruiken. Hierdoor is men voorbereid ten tijdevan de offici?le ingangsdatum.Eurocodes in de softwarepraktijk 82009 171 Chrisp streep project, London van Hale AllenJones. Dit project nam deel aan deNemetschek Engineering User Contest 20092 1D en 2D gewapende elementen inScia Engineervolgens de NA's als standaard waarden gehanteerd. Als er geenNA bestaat, worden de aanbevolen waarden van de Eurocodegebruikt.De NA's voor andere landen kunnen worden ingeladen. Ditopent de weg naar internationalisatie. Op die manier kan mennog met dezelfde norm en dus dezelfde methodes werken,maar met andere parameters.Scia Engineer ondersteunt gewapend en voorgespannen beton,zowel voor 1D-elementen, zoals liggers en kolommen, als2D-elementen, zoals platen, wanden en gekromde elementen.Voor 1D-elementen wordt ook de EN 1992-1-2 (brand) onder-steund.Verschillende elementen (1D en 2D, fig. 2) ?n verschillendeEurocodes kunnen met elkaar worden gecombineerd in ??nproject. Daardoor kunnen constructies bestaande uit verschil-lende elementen en diverse materialen in ??n keer wordenberekend, bijvoorbeeld in een 3D-model. Ook het terugschake-len naar de VBC is mogelijk. Dit stelt de gebruiker in staat omcodes met elkaar te vergelijken of om oude projecten om tezetten naar de Eurocode.1D-elementenGewapende liggers en kolommenIn de Eurocode moet de wapening worden berekend volgensULS (voorheen UGT) en SLS (voorheen BGT)). De wapenings-berekening in Scia Engineer omvat de theoretisch en/of prak-tisch benodigde langs- en dwarswapening. Het programma kanuitgaan van een basiswapening op liggers; het programmaberekent de nodige supplementaire wapening. Opmerkelijk zijnde verschillen in de dwarskrachtformules van de Eurocode 2(zie Cement 2009/3, artikel Dwarskracht).De kolomberekening kan worden uitgevoerd volgens art. 5.8.8`Nominal curvature' uit de EN 1992-1-1, zodat een lineaireeerste-ordeberekening volstaat. De Eurocode 2 schrijft regelsvoor wanneer een tweede-ordeberekening nodig is (afhankelijkvan de slankheid van een kolom). Indien de slankheid wordtoverschreden kan de model-kolommethode worden gebruiktom alsnog tweede-orde-effecten in rekening te brengen. Alsresultaat worden de herverdeelde momenten- en dwarskracht-lijn en de nodige wapening grafisch en numeriek weergegeven.Met de gedetailleerde controle, uitgevoerd op een bepaaldepositie in de staaf, kunnen de detailresultaten grafisch wordenbekeken en worden gecontroleerd. De gebruiker vindt hieronder meer de optredende interne krachten, de rekken, destaalspanning en de details van het spanning-rekdiagram. Ookwordt een scheurcontrole in gebruiksgrenstoestand uitgevoerd.Naast scheurcontrole zijn ook de langetermijnvervormingenvolgens de Eurocode te berekenen. De berekening omvat detotale, onmiddellijke en bijkomende vervormingen in raam-werken van gewapend beton, met berekening van de stijfheidop lange termijn. De vervorming volgens NEN 6720 wordtberekend door gebruikmaking van de zogenoemde M-N--diagrammen. Deze diagrammen laten de relatie zien tussen eencombinatie van normaalkracht (N) en buigend moment (M) ening. Jo Gijbels MSc.Nemetschek Scia2themaEurocodes in de softwarepraktijk8200918-127,6 -88,887,672,1detaillerinsgregels (getabuleerde waarden) en/of de vereenvou-digde rekenmethode (gereduceerde doorsnede) volgens de EN1992-1-2 (Eurocode 2, Deel 1-2: Algemene regels ? Ontwerp enberekening van constructies bij brand). De module brandwe-rendheid voor beton is beschikbaar voor de controle van gewa-pende liggers, voorgespannen liggers, kanaalplaten en kolom-men. Het is eveneens mogelijk om platen te berekenen via `balk-type ? plaat'. Naast de detailleringsregels is het principe vandeze module gebaseerd op een controle van de dwarsdoorsnedewaarin rekening wordt gehouden met verminderde kracht enstijfheid. De betonnen secties worden als gevolg van afsplinte-ring ook gereduceerd. Het is steeds mogelijk deze veranderdeeigenschappen in de snapcheck-dialoog te bekijken; het gedragvan de constructie wordt hier in detail verduidelijkt.Voor de detaillering is er een eenvoudigere benadering. In deEurocode worden detailleringseisen gedefinieerd voor dwars-doorsnede-afmetingen en gemiddelde staafafstanden metbetrekking tot de wapening.Brandveiligheid-engineering wordt steeds belangrijker. Speci-aal hiervoor is er in Belgi? een TETRA-project opgericht. Ditproject is opgestart om onderzoek te doen naar brandveiligheiden om de hierbij opgedane kennis te vertalen en te verspreiden,zowel naar de industrie als naar onderwijsinstellingen. Zoweluniversiteiten, hogescholen als gebruikers zijn in dit projectbetrokken. Scia stelt hierin praktische tools ter beschikkingde kromming (). Ze worden gebruikt om de vervorming tedefini?ren voor de individuele combinaties (kruip, onmiddel-lijk, totaal). Voor de Eurocode 2 wordt de vervorming berekenddoor de stijfheden te reduceren met gebruikmaking van eenstijfheid-/momentdiagram.In sommige gevallen schrijft de Eurocode een niet-lineaireberekening (art. 5.8.6) voor. In dat geval moet de constructeurzoeken naar een geschikte tool om het niet-lineaire gedrag vande constructie te bepalen. In Scia Engineer kan deze fysische-en geomtrische niet-lineariteit worden toegepast en berekend.Op deze manier kan een meer waarheidsgetrouwe herverdelingworden berekend en verder worden bespaard op de wapening(fig. 3).Voor- en nagespannen liggersIn Scia Engineer kunnen zowel voor- als nagespannen liggersworden berekend en gecontroleerd, bijvoorbeeld voor bruggen(fig. 5). Daarnaast is ook de controle van kanaalplaten mogelijkvolgens EN 1168. De belangrijkste controles uit deze norm zijnge?mplementeerd. Alle elementen kunnen na een berekening(eventueel tijdsgefaseerd) gecontroleerd worden volgens deEurocode 2.Brand (EN 1992-1-2 )Net als de VBC kent de Eurocode 2 ook regels voor de brand-weerstand. De controle van de brandwerendheid is mogelijk met3 45Eurocodes in de softwarepraktijk 82009 19werken. De berekende wapening kan via een intelligente linknaar een tekenpakket worden gestuurd (BIM, bijvoorbeeld metNemetschek Allplan).Extra controles voor 2D-elementen zijn aanwezig: bijvoorbeeldeen uitgebreide ponsberekening voor platen. Ondermeer voorwanden is het mogelijk een plastische analyse te doen (fig. 4).Nieuw in Scia Engineer 2010 is de mogelijkheid om een bollen-plaatvloer te ontwerpen volgens de Eurocode. Hiervoor zijnspeciale ponscontroles ge?mplementeerd.Nagespannen 2D-elementenNagespannen kabels kunnen ook toegepast worden op2D-elementen. De interne krachten worden berekend, rekeninghoudend met de naspanning. Achteraf kan de gebruiker dewapeningsberekening volgens de Eurocode toepassen. voor brandwerendheidsberekeningen, te hanteren door eenconstructeur. Met andere woorden: met deze ontwerpmodulesbepaalt de constructeur de algemene brandveiligheid van eengebouw en verzekert hiermee de openbare veiligheid in gevalvan brand zoals voorgeschreven door de Eurocodes.2D-elementenGewapende 2D-elementenDe Eurocode beschrijft vooral de aanpak van 1D-elementen. InScia Engineer wordt de vertaalslag naar 2D-elementengemaakt. Zowel voor ULS (berekenen van de hoeveelheidwapening) als voor SLS (bijvoorbeeld het controleren van dedoorbuiging) zijn er diverse mogelijkheden. Net als bij1D-elementen is het mogelijk om met praktische wapening teEurocodesEurocode 0 ? GrondslagenEurocode 1 ? Belastingen op constructiesEurocode 2 ? Ontwerp en berekening van betonconstructiesEurocode 3 ? Ontwerp en berekening van staalconstructiesEurocode 4 ? Ontwerp en berekening van staal-betonconstructiesEurocode 5 ? Ontwerp en berekening van houtconstructiesEurocode 6 ? Ontwerp en berekening van constructies van metselwerkEurocode 7 ? Geotechnisch ontwerpEurocode 8 ? Ontwerp en berekening van aardbevingsbestendige constructiesEurocode 9 ? Ontwerp en berekening van aluminiumconstructiesEurocode 2 bestaat uit:EN 1992-1-1 Deel 1-1: Algemene regels en regels voor gebouwenEN 1992-1-2 Deel 1-2: Algemene regels ? Ontwerp en berekening van constructies bij brandEN 1992-2 Deel 2: Bruggen ? Regels voor ontwerp en berekening en voor detailleringEN 1992-3 Deel 3: Constructies voor keren en opslaan van stoffen673 Vergelijking van momenten:lineair versus niet-linear4 Tandoplegging met alleen druk2D-elementen5 Nagespannen brugdek6 Vervorming Uzvan een nage-spannen plaat7 Model van ZLOTA 44, een 200 mhoge toren in Warschau