themaIs er toekomst voor 2D?8200912themaIs er toekomstvoor 2D?Ruim 80% van de bouwwerken en constructies worden door constructeurs omgezet in2D-rekenschema's, ook als er 3D-rekenapplicaties beschikbaar zijn. Voordeel van de2D-rekenwijze is dat de constructie opgedeeld wordt in logische onderdelen waarbijde onderlinge samenhang en krachtswerking overzichtelijk en inzichtelijk blijven. Nietalleen voor de ontwerpende constructeur, maar ook voor de controlerende instanties.Is er toekomst voor 2D? 82009 1311 Atlasgebouw van deUniversiteit in Wageningenis door Pieters Bouwtechniek doorgerekendmet TS/RaamwerkenWapeningfoto: BetonverenigingNiet alleen de inzichtelijkheid is met 2D-rekenen groter, ookkan de invoer van de constructie, met alle relevante gegevensdie hierbij nodig zijn, worden beperkt. Bij een loods is hetbijvoorbeeld niet nodig alle spanten door te rekenen. Dat kanbeperkt blijven tot het kopspant en een maatgevend tussen-spant. Er wordt immers veel gerepeteerd, dus het doorrekenenvan alle afzonderlijke spanten is niet nodig.Bovendien heeft niet elk ingenieurs- of constructiebureau alledisciplines in huis. Het ene bureau werkt bijvoorbeeld debetonnen funderingsconstructie uit, terwijl een ander bureauzich bezighoudt met de staalconstructie die erop staat. En deverbindingen in die staalconstructie worden veelal weer uitge-werkt door de staalconstructiebedrijven zelf. De betreffendeconstructeurs willen programmatuur gebruiken die voor hundiscipline het meest geschikt is. De behoefte om het projectvolledig (3D) in te voeren, is in deze situaties niet groot.KeuzefactorenBij de keuze voor een rekenprogramma kijkt de gebruiker naareen aantal aspecten. Enkele hiervan worden hieronder behan-deld.Invoersnelheid en user-interfaceVoor de constructeur is het belangrijk dat hij zijn constructie-schema snel kan invoeren en doorrekenen. Dit geldt ook voorde wijzigingen die tussentijds in het ontwerp, en dus ook in hetconstructieschema, worden aangebracht. Een 2D-rekenpro-gramma is z? opgezet dat alleen de gegevens moeten wordeningevoerd die van belang zijn. Dit komt tot uiting in duidelijkeen overzichtelijke invoerschermen.Inzicht in de berekening en de resultatenDe ontwerpende constructeur wil graag snel inzicht hebben inde effecten van wijzigingen in zijn constructieschema. Watgebeurt er bijvoorbeeld met de reacties als een steunpunt 1 mopschuift? Of wat zijn de verplaatsingen op een bepaaldepositie in de stalen dakligger? Door de 2D schematiseringblijven ook de gevolgen van deze wijzigingen beperkt tot deonderdelen binnen het schema, zodat ook de effecten goed zijnte zien.BetrouwbaarheidUiteraard moet er gekeken worden naar de betrouwbaarheidvan een programma. Als het programma op overzichtelijkewijze de daarvoor benodigde detailinformatie van de bereke-ning kan laten zien, is dat een belangrijk pluspunt. Hierdoor ishet ook mogelijk om een vergelijk te kunnen maken met eenhandberekening.Overzichtelijk berekeningsrapportWaar het uiteindelijk allemaal om draait is een rapport waarinde verschillende berekeningen overzichtelijk zijn opgenomen.ing. John RoubosTechnosoftthemaIs er toekomst voor 2D?82009143D RekenenTechnosoft ontwikkelt vooral 2D-programma's zoals Raamwer-ken, Balkroosters en Liggers. Het bedrijf ontwikkelt zelf geen3D-rekenprogramma. Wel zijn er twee programma's waarvoorzij het dealerschap heeft: Robot Structural Analysis en AxisVM.? Robot Structural Analysis is een uitgebreid en compleet3D-rekenprogramma dat gebruikmaakt van de eindige-elementenmethode. Het is voorzien van veel verschillendenormen (landen en materialen) en geavanceerde bereke-ningsmethoden. Sinds 2008 is het programma in handen vanAutoDESK, de ontwikkelaar van onder andere AutoCAD enRevit. De bi-directionele koppeling tussen Revit Structure enRobot Structural Analysis past uitstekend binnen de BIM-filosofie die AutoDESK heeft omarmd en uitdraagt.? AxisVM is een programma dat ook gebruikmaakt van deeindige-elementenmethode, maar is op een aantal puntenminder geavanceerd. Groot verschil met het vorigeprogramma is dat het modulair is opgezet en, mede daardoor,een eenvoudigere en duidelijkere user-interface heeft. Als eenvloer moet worden doorgerekend kan bijvoorbeeld wordenvolstaan met enkel de platenmodule. Met de module `3Dstaven, platen en schijven' is volledig 3D te rekenen. Naast deNEN-normen zijn ook normen voor diverse andere Europeselanden beschikbaar, evenals de diverse Eurocodes. Er wordendiverse uitwisselformaten ondersteund om gegevens uitandere programma's te importeren of deze vanuit AxisVM teexporteren.De uiteindelijke keuze tussen deze twee programma's hangtvooral af van het soort projecten dat moet worden berekend, dewerkwijze binnen het bedrijf en het budget. Uiteraard kunnenmet deze programma's ook 2D-berekeningen worden gemaakt.In de praktijk blijkt echter dat de meeste constructeurs dezeprogramma's hiervoor minder geschikt vinden en terug (willenkunnen) grijpen naar de snellere en eenvoudigere 2D-reken-programmatuur.Uitwisseling en BIMTegenwoordig is het binnen de meeste rekenprogramma'seenvoudig om gegevens over te nemen uit een CAD-applicatie.Daarbij wordt echter wel voorbij gegaan aan de werkvolgordedie wordt gehanteerd. Het is in de meeste gevallen zo dat deconstructeur eerst rekent en bepaalt welke profielen er moetenworden toegepast, voordat de tekenaar dit uitwerkt in zijnCAD-programma. Daarbij is er ook nog eens een groot verschilmet betrekking tot de maatvoering. Voor de berekening die deDe constructeur heeft de behoefte om snel en eenvoudig zijnberekeningsuitvoer volgens een bepaalde layout te kunnensamenstellen. Hier zijn 2D rekenprogramma's in het voordeel,vooral voor de controlerende instantie. Door het duidelijkeoverzicht kan beter worden gekeken naar de gehanteerdeuitgangspunten en gekozen schematisering. En dat is juist detaak van de controleur. Ervaringen met de uitvoer met diverse3D-berekeningen blijken ook minder positief.23Is er toekomst voor 2D? 82009 154 Robot Structural Analysis is een 3Drekenprogramma datgebruikmaakt van de eindigeelementenmethode5 AxisVM maakt ook gebruik van de eindigeelementenmethode, maar is op een aantal punten minder geavanceerd danRobot Structural Analysis2 TS/Liggers Interactief Wapenen: omzettenvan theoretische naar praktische wapening3 TS/Raamwerken Wapening: door programma ontworpen wapening (Scherm 3)constructeur maakt, is de maatvoering minder belangrijk: of destalen balk nu exact 6 m is, of 6,05 m, rekentechnisch zijn deverschillen minimaal. De staaltekenaar moet echter een exactemaatvoering hanteren, omdat anders de profielen te kort of telang zijn en dus niet passen.De onderlinge aansluitingen van de verschillende constructie-onderdelen (balken, kolommen, vloeren en wanden) wordendoor de constructeur bepaald. Deze aansluitingen zijn vanbelang in het rekenmodel, maar zitten meestal niet in hetbouwkundige model. Revit Structure biedt mogelijkheden omdit aan te sturen, waardoor het gebruik van de koppeling inte-ressanter en praktischer wordt. Terugkoppeling van de wijzi-gingen en resultaten uit het constructieve rekenmodel naar hetbouwkundige model is ook mogelijk.BIM heeft vooralsnog de beste kans van slagen als het heletraject, vanaf ontwerp tot engineering, in dezelfde handen is,omdat er dan goede onderlinge afspraken te maken zijn.WaarschuwingEr zijn, zoals hiervoor uitgebreid toegelicht is, diverse redenenom te kiezen voor een 2D-rekenprogramma. Wat echterbelangrijk blijft, is het besef dat ook zo'n programma slechtseen hulpmiddel is. Het programma neemt de schematiseringvan een constructie niet over van de constructeur. Hiervoor isen blijft de constructeur zelf verantwoordelijk. Natuurlijk iskennis van de achterliggende normen daarbij een must. Binnenhet rekenprogramma zal de constructeur een aantal keuzes(uitgangspunten en te hanteren randvoorwaarden) moetenmaken. Of bepaalde situaties en effecten wel of niet wordenmeegenomen in de berekening, is aan de constructeur. Deresultaten die een programma geeft zijn dus voor een grootdeel ook zijn verantwoordelijkheid. Het gezonde `construc-teursgevoel' is minstens zo belangrijk!Technisch gezien kan een programma zo worden opgezet datde kans op foutieve invoer erg klein wordt. Nadeel van dezewerkwijze is dat de gebruiker het programma al snel te beperktvindt of het als niet flexibel ervaart. Het ontwerpen vanconstructies blijft een creatief proces, waarbij de programma-tuur ondersteunend moet zijn voor de constructeur.Deze gedachte ligt ten grondslag aan alle door Technosoftontwikkelde rekenprogramma's en dat zal in de toekomst ookzo blijven. TechnosoftSinds 1977 is Technosoft actief als ontwikkelaar en leverancier van construc-tieve rekenprogrammatuur. Het bedrijf is voortgekomen uit ingenieursbureauBartels te Lochem. Hun constructeurs maakten de eerste rekenprogramma'svoor eigen gebruik. Vanwege de interesse van andere bedrijven werd de stapgezet om deze programmatuur te gaan verkopen, onder een andere naam.Technosoft ging vanaf dat moment verder als zusterbedrijf van het ingenieurs-bureau, dat ondertussen meerdere vestigingen in Nederland kende. In 2001werd Lochem verruild voor Deventer en sinds 2005 is Technosoft een volledigzelfstandig bedrijf.45