Indienen EEM-berekeningen4201072Indienen EEM-berekeningenComputerprogramma's worden al maar geavanceerder.Hierdoor krijgen de afdelingen Bouwtoezicht steeds vakerberekeningen van ruimtelijke bouwconstructies te beoorde-len, die driedimensionaal zijn uitgewerkt. De constructie-elementen zijn daarbij als ??n of meer onderdelen in ??nmodel geschematiseerd. Een complex geheel, omdat hetconstructiemodel niet alleen is opgebouwd uit staafelemen-ten, maar ook uit plaat-, schijf- en andere ruimtelijkeelementen.De werkelijkheid achter de`mooie plaatjes'Tot op heden staat Bouwtoezicht bij het beoordelen van de(complexe) 3D-berekeningen voor een bijna onmogelijkeopgave: dikke pakketten met berekeningen, met een haasteindeloze uitvoer van tabellen, en plaatjes waarvan de meestein een museum voor moderne kunst niet zouden misstaan.Voor de ingenieursbureaus zelf is het controleren van dergelijkecomplexe EEM-berekeningen ook vaak ondoenlijk, terwijl juisthierbij de fouten groot en daarmee desastreus kunnen zijn. Eenfout in de invoer kan leiden tot volledig foute uitvoer, immers:`garbage in' is `garbage out'.In het artikel `Zin en onzin van 3D' [1] werd deze problematiekal eens gesignaleerd.AanleidingHet controleren van 3D-berekeningen stond regelmatig op deagenda van de vijf ROB's van Nederland (Regionaal OverlegBouwconstructie) en werd tevens ingebracht in het COBc(Centraal Overleg Bouwconstructies). In 2008 is vanuit dezeIndienen EEM-berekeningen 42010 73club besloten, in samenwerking met de Stichting Post Acade-misch Onderwijs (PAO) en professor Johan Blaauwendraad,emeritus hoogleraar Constructiemechanica aan de TU Delft,een cursus op te zetten voor gemeentelijke constructeurs inNederland. Deze cursus beoogt gemeentelijke constructeursinzicht te geven in de werking en de mogelijkheden van EEM-programma's, maar wijst ook op de gevaren die kunnenontstaan bij onzorgvuldig of ondeskundig gebruik.In een uitgebreidere vorm is de PAO-cursus eerder gegeven aanruim zestig constructeurs van ingenieursbureaus in Nederland;een vergelijkbare cursus is verzorgd bij het Vlaamse KVIV metnog eens bijna veertig deelnemers. Onderdeel van deze cursuswas een opgave voor het bepalen van de wapening voor eenplaat. In het artikel `Platen en Programma's' [2] werd hier aleens naar verwezen. Alle deelnemers behandelden dezelfdeconstructie onder dezelfde belasting bij dezelfde afspraken.Tussen de laagste wapeningsmassa en de hoogste trad niette-min een factor 3 op, wat aangaf dat bureaus heel verschillendkunnen omgaan met de resultaten van constructieberekenin-gen. Daarmee wordt het controleren er niet gemakkelijker opvoor de constructeurs van Bouwtoezicht.Het probleem voor Bouwtoezicht komt niet alleen door hetverschil in interpretatie. Ook de wijze waarop deze berekenin-gen vaak worden aangeboden, maken de controle lastig. Indiverse documenten wordt al aangegeven wat er moet wordeningediend, zoals het Biab (Besluit Indieningseisen AanvraagBouwvergunning), dat per 1 juli 2010 wordt vervangen door deMor (Ministeri?le regeling OmgevingsRecht), en het Compen-dium aanpak Constructieve Veiligheid. Als iedereen zichhieraan zou houden en bij het opstellen van een berekeningzou beseffen dat deze controleerbaar moet zijn, was er al veelgewonnen. Maar de realiteit is anders. Het heeft er alle schijnvan dat veel constructeurs in den lande niet bekend zijn methet Biab, de Mor en het Compendium.Controle in de praktijkOm 3D-berekeningen toch te kunnen controleren, had Bouw-toezicht twee opties.Optie ??n: vragen om een `schaduw' (hand)berekening. Vaakkomt nu daarop de reactie: "Dat is dubbel werk en we hebbenjuist voor het gebruik van een 3D-programma gekozen omdateen handberekening niet geschikt was".De tweede optie is dat Bouwtoezicht de constructie zelf nare-kent met een 3D-programma. Het invoeren van een 3D-modelkost echter veel tijd en is specialistisch werk. Daarnaast is deaanschaf van deze dure programma's voor de meeste gemeen-ten niet haalbaar.Omdat deze twee opties niet goed uitvoerbaar waren, ontstonder behoefte aan een derde optie: 3D-berekeningen die w?l goeden effici?nt te controleren zijn.ing. Peter Hoekstra,Gemeente Amsterdaming. Dimphy Bruin-ReynhoutGemeente Alkmaarfiguren: Nemetschek SCIA en Construsoft1) De Uitwerking is in samenwerking met prof. Johan Blaauwendraad opgestelddoor: Martine Tervoort (Velsen), Dick Bezemer (Rotterdam), Eduard de Wit(Schiedam), Rien de Rijke (Zoetermeer), Ron Kerp (Ridderkerk), Peter Hoekstra(Amsterdam), Dimphy Bruin-Reynhout (Alkmaar).Indienen EEM-berekeningen4201074Totstandkoming van de UitwerkingBij het maken van de Uitwerking indieningsvereisten EEM-berekeningen is gekeken naar wat nodig is om een (complexe)3D-berekening toch controleerbaar te maken. Wat moet erworden aangeleverd om dat te bewerkstelligen? Het Biab (enstraks de MOR) beschrijft wat er in hoofdlijnen moet wordenaangeleverd, maar is niet gedetailleerd genoeg voor 3D-bereke-ningen.Deze Uitwerking beoogt zowel voor Bouwtoezicht als voor deingenieursbureaus duidelijkheid te geven wat minimaal beno-digd is voor een goede controle. Bij grote en complexeconstructies is altijd vooroverleg aan te bevelen tussen deontwerpende constructeur en de controlerende constructeurvan Bouwtoezicht.In de Uitwerking is aangegeven welke algemene gegevens,invoer, uitvoer, uitwerking en detaillering nodig zijn om eengoed inzicht te krijgen in de ingediende 3D-berekeningen.In het algemene deel wordt aangegeven dat het vooral vanbelang is dat de ontwerpende constructeur zijn keuze vanuitgangspunten en de gedachtegang van het ontwerp goedmotiveert. Bijvoorbeeld: hoe wordt de stabiliteit geregeld enwat zijn de kritische punten in de constructie?Ook bij de invoer hoort een goede motivatie van de wijze vanschematisering van de constructie in het 3D-model:? Komt het rekenmodel overeen met de tekening en de prak-tijk?? Zijn de juiste materiaaleigenschappen en stijfheden verwerkt?? Is er een correct netontwerp toegepast?? Zijn de juiste dimensies en tekens gebruikt?? Is het assenstelsel duidelijk?? Is het elementtype gemotiveerd?? Zijn de ondersteuningen in overeenstemming met de teke-ning?? Zijn de resultaten betrouwbaar?De schematisering behoort de werkelijkheid zo goed mogelijkte benaderen. Een foute schematisering leidt altijd tot fouteuitvoer. Voor de controle van de ingevoerde schema's zijnduidelijke grafische weergaves van de geometrie het meestwerkbaar.Bij de uitvoer wordt meestal gewerkt met omhullende/maat-gevende waarden. Deze zijn echter nagenoeg niet meer tecontroleren met alleen het `constructeursgevoel', omdatverschillende combinaties door elkaar worden weergegeven.Voor vervormingen geeft dit nog wel eens `dansende gebou-wen'. Door echter alleen de krachten ten gevolge van ??nbelastinggeval, bij voorkeur het geval `permanente belasting'of voor stabiliteit het belastinggeval `wind', grafisch weer teNa de oproep van professor Blaauwendraad tijdens de cursusnamen enkele vertegenwoordigers van de ROB-afdelingenZuidwest en Noordwest het initiatief voor een algemeentoepasbare uitwerking1). Omschreven zou moeten worden water bij EEM-berekeningen minimaal moet worden aangeleverd,opdat deze op een adequate wijze door controlerende construc-teurs te beoordelen zijn. Een conceptversie van de `Uitwerkingindieningsvereisten EEM' (hierna `Uitwerking' genoemd) is viahet bestuur van het COBc landelijk uitgezet aan alle construc-teurs van de ROB's in Nederland en een aantal ingenieursbu-reaus. Het commentaar is inmiddels verwerkt in de definitieveversie.Indienen EEM-berekeningen 42010 75geven, is dit wel mogelijk en is meestal goed te zien of dekrachten in een constructieonderdeel een logische weg naarde fundering vinden. Hierdoor kan goed worden gecontro-leerd of de juiste schematisering is gekozen en of het modelgoed is ingevoerd. Ook zijn paalreacties dan eenvoudig metde hand na te rekenen. Voor complexe constructies waarbijeen heel gebouw in een keer wordt gemodelleerd, moeten deonderdelen los van elkaar worden weergegeven. Groteaandacht behoeft ook de onderlinge koppeling van beton opstaal en beton op beton (bij prefab). Als uit deze controlesblijkt dat de constructie goed in het 3D-programma is gemo-delleerd en de combinaties goed zijn, zijn de grootste risico'sop fouten in de krachtswerking ondervangen.Als laatste is ook de vertaling van de uitvoer naar daadwerke-lijke wapening of staaldetails van groot belang. Een van deaandachtspunten bij betonconstructies is, hoe de ontwerpendeconstructeur piekwaardes vertaalt naar wapening. Verder is hetbelangrijk dat ook de detailleringseisen van de verschillendemateriaalgebonden normen niet uit het oog worden verloren.Neem de opmerking: "Er zijn geen spanningen in die door-snede aanwezig, dus er hoeft geen wapening in". Dit, terwijl deVBC toch echt bepaalde minimumeisen stelt!Juridische grondslag: Mor en BiabEen opdrachtgever dient een aanvraag om bouwvergunning inbij de afdeling Bouw- en Woningtoezicht van een gemeente, opbasis van het ontwerp van zijn adviseurs. Daarbij moet deaanvrager voldoende aantonen dat het ontwerp voldoet aan deWoningwet. Welke informatie minimaal ter beoordeling aan degemeente moet worden aangeleverd om een bouwvergunningte kunnen verkrijgen, is nader vastgelegd in het Biab, dat perbinnenkort wordt vervangen door de Mor.In het Biab (en straks in de Mor) is het volgende opgenomen:"De gegevens en bescheiden moeten in een zodanige vormworden aangeleverd, dat een goede en effectieve beoordeling doorde gemeente mogelijk is. De aanvrager, of een door de aanvrageraangewezen deskundige, moet er tevens voor zorg dragen dat desamenhang tussen de verschillende gegevens blijkt uit de aangele-verde gegevens en bescheiden."In het Biab en de Mor is een lijst van aan te leveren stukkenopgegeven. De Uitwerking verduidelijkt deze lijst voor3D-berekeningen en voegt een aantal essenti?le aspectenIndienen EEM-berekeningen4201076Uitwerking eveneens op haar website plaatsen. Verder is afge-sproken dat er een verwijzing naar de Uitwerking zal wordenopgenomen in de toelichting van de Mor op het moment datdeze wordt aangepast en als blijkt dat de Uitwerking breedwordt gedragen.ConclusieHet werken met 3D-programma's gebaseerd op de eindige-elementenmethode is de toekomst, net zoals de rekenmachinedat nog maar tientallen jaren geleden was.Met behulp van de Uitwerking indieningsvereisten EEM-bere-keningen kan de werkelijkheid achter de `mooie plaatjes' beterworden achterhaald, omdat er goede in- en uitvoer en motiva-tie worden aangeleverd. Op deze wijze moet een goedconstructeursgevoel volstaan bij de controle of er niet in degrootste valkuilen van dergelijke programma's is gelopen, wanteen onjuiste schematisering en onzorgvuldigheden in de invoergeven een verkeerde uitvoer. Met duidelijke, goed gemotiveerdeberekeningen kunnen de voordelen van 3D beter wordenbenut.Juist de mooie plaatjes zijn de kracht van deze (3D-)program-ma's; ze geven de constructeurs inzicht in hoe een constructiezich in werkelijkheid gedraagt. hieraan toe. Het toevoegen van deze onderdelen is toegestaan,omdat anders de bovengenoemde effectieve beoordeling van degemeente niet mogelijk is.Ten tweede gaat het vragen om aanvullende constructieve gege-vens de ogenschijnlijk restrictieve lijst niet te buiten, omdat desamenhang all??n kan worden aangetoond m?t die aanvullendetekeningen en berekeningen.Hoe ziet de toekomst eruit?Het eindresultaat van de Uitwerking staat op de website van hetCOBc (www.cobc.nl). De verwachting is dat door het gebruikvan deze Uitwerking door de gemeentelijke constructeurs enbij de interne controle bij constructiebureaus, de controlessneller en effici?nter kunnen, doordat de ontwerpendeconstructeur en de controlerende constructeur dezelfdeuitgangspunten voor de aan te leveren stukken hanteren. Ditleidt tot minder discussies, sneller inzicht in de constructie bijhet toetsingsproces en daarmee tot een snellere afhandelingvan de ingediende stukken. Ook kunnen tijdens een voorover-leg gestructureerde afspraken worden gemaakt als de Uitwer-king bij alle partijen bekend is.Tijdens de constructeursdag van de Betonvereniging op 24 juni2010 zal professor Blaauwendraad deze Uitwerking presenterenen toelichten. Het is de bedoeling dat er voor de Hogescholenen de Technische Universiteiten een lesbrief wordt samenge-steld. Leveranciers van softwarepakketten zullen worden bena-derd met de vraag of zij hun pakketten verder op de Uitwerkingkunnen afstemmen.De Uitwerking is ook voorgelegd aan het ministerie vanVROM. Het ministerie onderschrijft het initiatief en zal de liteRatuuR1 Maaren, H. van, en A. de Vries, De zin en onzin van 3D. Cement 2009/6.2 Blaauwendraad, J., Platen en programma's. Cement 2010/2.