62?CEMENT?6 2025 Paper Geometric and structural optimization of concrete shells (SC 26/4, p. 3737 ? 3747) Door: Tatiana Sá Marques, Vítor Dias da Silva, Eduardo N. B. S. Júlio GEOMETRISCHE EN CONSTRUCTIEVE OPTIMALISATIE SCHAALCONSTRUCTIES Bij het ontwerpen van betonnen schalen is de bepaling van het dikteprofiel cruciaal voor de constructieve efficiëntie en daarmee de materiaalbespa- ring. In een Portugese studie is het dikteprofiel van een schaal- constructie met een rotatiesym- metrische vorm en gedeeltelijke randondersteuning geoptimali- seerd. Met tweedegraads func- ties is de dikte geoptimaliseerd op drie punten: in het midden, bij de ondersteuning en halver- wege de vrije rand. Het doel was een zo uniform mogelijke spanningsverdeling in de schaal te bereiken, de zoge- noemde doelspanning. De af- wijking ten opzichte van deze spanning, samen met het totale betonvolume, is gebruikt om verschillende configuraties te vergelijken. Daarnaast is ook de vorm van het schaaloppervlak zelf geoptimaliseerd via een iteratief form-finding-proces. Uit de resultaten blijkt dat opti- malisatie van alleen het dikte- profiel al tot 25% materiaalbe- sparing leidt. Wanneer de vorm en het dikteprofiel gelijktijdig worden geoptimaliseerd, wordt nog eens 5% extra bespaard. Dit levert niet alleen slankere constructies op (vooral in min- der belaste zones), maar ook een meer gelijkmatige verde- ling van de spanningen binnen de doorsnede. De studie bevestigt de robuust- heid van de membraanmethode: zelfs bij uiteenlopende start- waarden leiden de optimalisa- ties steevast tot vergelijkbare, efficiënte eindvormen. Structural Concrete Vol. 26/4  (augustus 2025) bevat een variatie aan papers, met als speciaal thema: Ultradunne schaalconstructies van prefab voorgespannen UHSB. Van een selectie van de voor Cement-lezers meest interessante, staat in dit artikel een Nederlandstalige samenvatting. SELECTIE De selectie van de papers is gemaakt in samen-werking met Diederik Veenendaal van Summum Engineering (normaal doet de redactie van Cement dat alleen, in het bijzonder Paul Lagendijk en Rob Wolfs). Veenendaal heeft in zijn PhD en dagelijkse praktijk veel kennis en ervaring opgedaan met schaal-, trek- en membraanconstructies. Zijn beschouwing bij de selectie: "De geselecteerde artikelen tonen hoe beton kan bijdragen aan klimaatadaptatie, circulariteit en de energietransitie; thema's die ook centraal staan bij Summum Engineering. Van drijvende steden tot circulaire materiaal- paspoorten en innovatieve windturbines: ze laten zien hoe techniek en duurzaamheid kunnen samenkomen. Eén artikel over verankeringsberekeningen wijkt hiervan af, maar benadrukt het belang van solide rekenmethodes als basis voor innovatie. Toevallig houdt het verankeren van houtbouw in beton mij op dit moment bezig." Gelezen in Structural Concrete structural concrete RUBRIEK STRUCTURAL CONCRETE Één van de meest toonaangevende internationale vakbladen over betonconstructies is Structural Concrete (SC). SC is het officiële, peer reviewed journal van fib (The international federation for Structural Concrete). Cement plaatst een korte Nederlandstalige samenvatting van een selectie van voor Cement-lezers interessante papers uit ieder nummer van SC (verschijnt 6x per jaar). De volledige papers zijn beschikbaar op onlinelibrary.wiley.com (gratis voor leden van fib). fig. 1 Dikteprofiel voor en na optimalisatie CEMENT 6 2025 ?63 structural concrete PRODUCTIE EN MONTAGE VAN ULTRADUNNE PREFAB BETONSCHALEN Paper Production and assembly of ultra-thin concrete shells using prefabrication (SC 26/4, p. 3905 ? 3915) Door: Paulo Fernandes, Douaa Elbashir, Eduardo Cavaco, Nuno Almeida, Pedro Henriques Paper Environmental benefits of marine concrete structures (SC 26/4, p. 3916 ? 3936) Door: Arianna Minoretti, Lyubomira Vasileva, Tim Fristedt, Evert Mul, Christian John Engelsen, Aad van der Horst, Tor Ole Olsen foto 2 Assemblage van prefab schaalelementen, in het fullscale prototype fig. 3 Studie naar een drijvende brug over de Bjørnafjord in Noorwegen Een Portugese studie beschrijft een ontwerpaanpak en uitvoe- ringstechniek voor de productie en montage van een ultradunne dubbelgekromde schaalconstructie, opgebouwd uit geprefabri- ceerde elementen in ultra-hogesterkte vezelversterkt beton (UHP- FRC). De schaal, gekenmerkt door een hoge slankheid, complexe geometrie en minimale toleranties, werd modulair vervaardigd en ter plaatse geassembleerd met behulp van droge verbindingen en voorspanning. Vanwege de technische uitdagingen, zoals de dubbelgekromde vorm, de vereiste nauwkeurigheid van de verbindingen en het po- sitioneren van de voorspanstrengen, werd gekozen voor het verti- caal storten van het beton in een stalen bekisting. Een speciaal ondersteuningssysteem werd ontworpen dat fungeert als anker- plaat voor de voorspanning en tevens zorgt voor een koppeling tussen de schaal en de fundering. De methode werd ontwikkeld op basis van een realistisch 3D- digitaal model en gevalideerd aan de hand van een kleinschalig prototype, dat werd getest op aardbevingsbestendigheid op een triltafel van het Laboratório Nacional de Engenharia Civil. Vervolgens werd het proces opgeschaald naar een prototype op ware grootte van 15 m. MILIEUWINST VAN BETONNEN DRIJVENDE CONSTRUCTIES IN MARIENE OMGEVINGEN Drijvende betonnen constructies bieden kansen voor zowel klimaat­ adaptatie als duurzaam ruimtegebruik. Een studie door werkgroep WP 1.2.3 van fib, onderzoekt hoe dergelijke constructies milieuwinst kunnen opleveren. Het verplaatsen van constructies van land naar water brengt complexe ecologische interacties met zich mee. Daarom is het essentieel om al in de conceptuele ontwerpfase rekening te hou- den met het lokale ecosysteem, om zo dure mitigatiemaatregelen in latere fasen te voorkomen en kansen voor ecologische verster- king te benutten. Het onderzoek benoemt zes milieuaspecten die aandacht vereisen: - het biologische mariene ecosysteem; - geluidsoverlast in zee; - het effect van afwatering van de constructie op het mariene ecosysteem; - het effect van niet-duurzame materialen op het mariene eco­ systeem; - klimaatimpact van de constructie; - langetermijneffecten van de constructie. Vroegtijdige betrokkenheid van deskundigen uit verschillende dis- ciplines is cruciaal. Door al in de ontwerpfase de lokale ecologie als sturend criterium te hanteren, kunnen negatieve effecten worden geminimaliseerd én positieve bijdragen aan de mariene biodiversi - teit worden gerealiseerd. Dit leidt tot veerkrachtigere, toekomst­ bestendige oplossingen met meerwaarde voor mens én milieu. 64?CEMENT?6 2025 PROTOTYPE TRACEERBAARHEIDSSYSTEEM Paper Digital threads for sustainable concrete: A prototype traceability system (SC 26/4, p. 3960 ? 3977) Door: Callum White, Jessica Forsdyke, Mark Harrison, Pieter Desnerck, Janet M. Lees Paper Innovative design and construction of 220?m high wind turbine tower (SC 26/4, p. 4051 ? 4066) Door: Aibek Toktorbai, Long Doansy, Freddy Arinez, Hugo Corres, Javier Martinez, Akio Kasuga fig. 4 Schematische weergave van het systeem fig. 5 Hybride constructie voor windturbine met stalen top, betonnen hoofdtoren en drie schuine betonnen poten Traceerbaarheid van betonmaterialen is een belangrijke stap richting duurzamer betongebruik. Door inzicht te krijgen in de herkomst, samenstelling en prestaties van betonmengsels kunnen fouten op de bouwplaats worden voorkomen, milieu- prestaties worden verbeterd en verbanden tussen materialen en prestaties worden gelegd. Toch ontbreekt het momenteel aan een goed werkend systeem hiervoor. In een Brits onderzoek is een prototype traceerbaarheidssysteem ontwikkeld in laboratoriumomgeving. De kern is het identificeren van zogeheten Traceable Resource Units (TRU's), concrete onderdelen of grondstoffen die moeten worden gevolgd, en de daaraan gekoppelde Critical Tracking Events (CTE's): belangrijke momenten in het productie- en gebruiksproces. Het systeem maakt gebruik van een QR-codes, waarmee eisen, materiaaleigen- schappen, informatie over het productieproces en testresultaten van een betonnen element kunnen worden vastgelegd. Het prototype is meerdere keren aangepast op basis van feedback van verschillende proefgebruikers, om de functionaliteit en gebruiksvriendelijkheid te verbeteren. Daarnaast is een webbased database ontwikkeld waarin alle gegevens, van grondstof tot eindproduct, worden vastgelegd. Het systeem is laagdrempelig, werkt goed samen met bestaande systemen en vermindert de noodzaak van handmatige gegevensinvoer. INNOVATIEF ONTWERP EN UITVOERING VAN EEN 220 M HOGE WINDTURBINETOREN In een Japans-Spaanse studie is een innovatief concept voor een 220 m hoge windturbinetoren ontwikkeld. De toren heeft een hy- bride opzet: een betonnen fundering, drie schuine voorgespannen betonnen poten, daarop een betonnen hoofdtoren, opgebouwd uit segmenten, en tot slot een stalen top. De betonnen hoofdtoren heeft een hoogte van 200 m, wat het mogelijk maakt grotere rotorbladen toe te passen en daarmee de energieopbrengst te verhogen. De constructieve efficiëntie wordt versterkt door het gebruik van voorgespannen beton en een geoptimaliseerde vormgeving met minder materiaalverbruik. Duurzaamheid staat centraal: het ontwerp maakt gebruik van hogesterktebeton, met een lager aandeel portlandcement, en gerecycled staal. Dit resulteert in een aanzienlijk lagere CO?-uit- stoot. De bouwmethode is modulair, en maakt gebruik van een geavanceerd hijssysteem dat minder afhankelijk is van grote bouwkranen. Voor offshore-toepassingen is een drijvend monta- gesysteem voorgesteld, waarmee installatie ook in moeilijke om- gevingen mogelijk wordt. structural concrete CEMENT 6 2025 ?65 DRAAGVERMOGEN VAN GEWAPEND BETONNEN CONSOLES IN BESTAANDE BRUGGEN: BETROUWBAARHEID VAN EINDIGE-ELEMENTMODELLEN Paper Reinforced concrete dapped-end beams for existing bridges: Reliability of finite element models (SC 26/4, p. 4496 ? 4531) Door: Katherina Flores Ferreira, Marco Carlo Rampini, Beatrice Belletti, Biagio Calcavecchia, Guido Camata, Danilo D'Angela, Chiara Di Salvatore, Nico Di Stefano, Enrico Faccin, Daniele Ferretti, Michele Fabio Granata, Fabiola Iavarone, Lidia La Mendola, Gennaro Magliulo, Paolo Martinelli, ??? Giovanni Menichini, Davide Messina, Fausto Minelli, Maurizio Orlando, Giovanni Plizzari, Simone Ravasini, Antonino Recupero, Enrico Spacone, ??? Nino Spinella, Federico Tuozzo, Giulio Zani, Marco di Prisco Paper A combined concrete cone breakout-pull-out model for cast-in-place fasteners (SC 26/4, p. 4682 ? 4696) Door: G. Di Nunzio, G. Muciaccia fig. 6 Geometrie en wapening van onderzochte ligger fig. 7 Ankers in beton met mogelijke faalmechanismen In een Italiaanse studie is onderzocht hoe betrouwbaar numerieke modellen op basis van de eindige-elementenmethode (FEM) zijn voor het voorspellen van het gedrag van gewapend betonnen consoles (tand-nokconstructies) in bestaande bruggen. Deze con- structies worden als kritisch beschouwd vanwege hun gevoeligheid voor schade en hun invloed op de algehele constructieve veilig- heid. Binnen het Italiaanse ReLUIS-project is een benchmarkstudie opgezet waarbij meerdere onderzoeksinstellingen de prestaties van FEM-modellen hebben getest aan de hand van experimentele gegevens van een testbalk. In drie opeenvolgende fasen, van gedeeltelijk 'blinde' tot volledig geïnformeerde simulaties, werd de voorspellende waarde van de modellen geanalyseerd. De vergelijking met experimentele resulta- ten toont aan dat FEM geschikt is voor het analyseren van span- ningsverdelingen en scheurvorming in de gebruiksfase, terwijl vereenvoudigde vakwerkmodellen (STM) beter presteren bij het bepalen van het uiterste grenstoestand. Het toepassen van geharmoniseerde materiaaleigenschappen en het meenemen van lokale randvoorwaarden leidden tot aanzienlijke foutreductie tussen model en praktijk. Hoewel er voor verplaatsingen nog aanmerkelijke afwijkingen bleven bestaan (tot ±50%), werden kritieke belastingniveaus voor scheurvorming in de consoles veel nauwkeuriger voorspeld. GECOMBINEERD MODEL VOOR BETONKEGELBREUK EN UITTREKKEN BIJ INGESTORTE ANKERS In een Italiaanse studie is een mechanisch model ontwikkeld voor het voorspellen van het trekgedrag van ingestorte ankers in beton. Bestaande rekenmodellen, zoals het gangbare Concrete Capacity Design (CCD)-model, bieden weliswaar goede voorspellingen voor veel toepassingen, maar houden onvoldoende rekening met de invloed van drukkrachten onder de ankerkop (head-bearing pressure), wat kan leiden tot te conservatieve of juist onveilige schattingen. Het nieuwe model combineert twee faalmechanismen: betonkegel- breuk (cone breakout) en uittrekken van het anker (pull-out). Met behulp van een iteratieve benadering worden zowel de verplaat- singen van het anker, als de invloed van druk onder de kop bepaald. Lagere drukkrachten leiden in dit model tot een verminderd schaal- of grootte-effect, wat de nauwkeurigheid verhoogt. Het gecombineerde model biedt ontwerpers de mogelijkheid om zowel de draagkracht als de verplaatsing van het anker nauwkeu- riger in te schatten en het ontwerp van de ankerkop en veranke- ringsdiepte te optimaliseren. De aanpak is breed toepasbaar voor verschillende typen ingestorte ankers en biedt een alternatief binnen bestaande normatieve modellen.