Als constructeur zijn we steeds meer bezig met bestaande gebouwen. Vanuit duurzaamheidsoogpunt, materiaalbesparing en reductie van CO2-emissies, zoals bij herontwikkeling, uitbreiding of optoppen. Maar ook bij acute veiligheidsbeoordelingen in geval van zichtbare schades of het vermoeden van gebreken. En bij forensic engineering: het onderzoeken van de technische oorzaken van instortingen of schadegevallen.
Omgaan met dit soort vraagstukken is echter een heel andere tak van sport dan het ontwerpen van nieuwe constructies. In mijn tijd aan de TU Delft werden we vanuit een nieuwbouwoogpunt zo’n beetje gebrainwashed met het adagium ‘als je iets niet zeker weet, maak dan een keuze aan de veilige kant’. De gedachte daarachter is dat zulke conservatieve keuzes relatief weinig kosten in verhouding tot de benodigde inspanning voor een meer nauwkeurige benadering, én een hoger veiligheidsniveau opleveren. Een economische optimalisatie.
Daarnaast zijn de betrouwbaarheden en de bijbehorende veiligheidsfactoren van de Eurocodes gebaseerd op een economische afweging. Het gaat om het vinden van een optimum tussen hogere investeringskosten bij meer veiligheid en lagere schadekosten door minder risico. Daardoor liggen de betrouwbaarheden in de Eurocodes significant hoger dan het criterium voor menselijke veiligheid: het individueel risico van 10?? per jaar.
Ten slotte is de aanpak van constructeurs en de manier waarop de normen worden gebruikt in de praktijk in de basis gericht op het aantonen dat de weerstand van de constructie groter is dan de optredende belasting. Die beoordeling wordt meestal op elementniveau bepaald.
Bij de beoordeling van bestaande constructies is een heel andere benadering nodig. In Nederland lopen we voorop als het gaat om de normontwikkeling op dit vlak. We hebben al jarenlang de NEN 8700-serie. Het belangrijkste verschil met de Eurocodes voor nieuwbouw is de economische afweging. Bij bestaande constructies pakt die heel anders uit. Het individueel risico - de menselijke veiligheid - wordt veel meer maatgevend. Dat is in de NEN 8700-series ver uitgewerkt en verdere verbeteringen zijn in aantocht.
Maar de belangrijkste factor is de constructeur en de aanpak die de constructeur kiest. Er is een heel andere houding en manier van werken nodig. De brainwash van de ‘veilige fout’ moet ongedaan worden gemaakt. De daadwerkelijk aanwezige capaciteit bepalen is heel wat anders dan aantonen dat de sterkte in ieder geval niet kleiner is dan de belasting.
Als we veilige én economisch verantwoorde constructies willen realiseren, moeten we te conservatieve benaderingen vermijden. Deze kunnen het verschil maken tussen voldoen en niet voldoen. Er is sprake van een cliff-edge-effect, het fenomeen waarbij een klein verschil in uitgangspunten leidt tot een groot verschil in uitkomst. Denk aan de hoge kosten van het al dan niet moeten versterken van een fundering. Maar ook aan de sociale gevolgen. Een afweging ‘aan de veilige kant’ kan enorme impact op mensen hebben, als die ertoe leidt dat woningen buiten gebruik worden gesteld en bewoners plotseling een ander onderkomen moeten zoeken.
Als we veilige én economisch verantwoorde constructies willen realiseren, moeten we te conservatieve benaderingen vermijden. Deze kunnen het verschil maken tussen voldoen en niet voldoen. Er is sprake van een cliff-edge-effect, het fenomeen waarbij een klein verschil in uitgangspunten leidt tot een groot verschil in uitkomst. Denk aan de hoge kosten van het al dan niet moeten versterken van een fundering. Maar ook aan de sociale gevolgen. Een afweging ‘aan de veilige kant’ kan enorme impact op mensen hebben, als die ertoe leidt dat woningen buiten gebruik worden gesteld en bewoners plotseling een ander onderkomen moeten zoeken.
Waar komt dat grote verschil nu vandaan? Het verschil tussen een lineair-elastische controleberekening op elementniveau - gebruikelijk bij nieuwbouw - en de werkelijke weerstand is vaak heel groot. Het is echter niet eenvoudig om de ‘echte’ rekenwaarde nauwkeurig te bepalen. Daarvoor is gedetailleerde kennis van de bestaande constructie nodig en geavanceerde modellen met realistisch niet-lineair materiaal- en systeemgedrag.
De impact van de conservatieve aanpak is daarbij niet te onderschatten. Een afwijking van 5, 10 of 15% lijkt misschien beperkt, maar de stapeling van meerdere daarvan – in constructie-eigenschappen, materiaaleigenschappen en modellering – zal tot een grote onderschatting van de werkelijkheid leiden. Bij hergebruikvraagstukken zoals optoppen, leidt een dergelijke benadering vooral tot gemiste kansen, onnodige versterkingskosten en onnodige milieubelasting.
Als een eenvoudige ‘aan de veilige kant’-berekening aantoont dat de constructie voldoet aan de eisen, is dat natuurlijk prima. Maar de uitspraak ‘de constructie voldoet niet aan het afkeurniveau’ is dus meestal feitelijk onjuist. De juiste formulering zou zijn: ‘er is niet aangetoond dat de constructie voldoet’ of 'we hebben niet kunnen aantonen dat de constructie voldoet'.
Die formulering betekent overigens niet dat er niets hoeft te gebeuren in geval van acute twijfel over de veiligheid. Als het écht niet mogelijk is aan te tonen dat de constructie veilig te gebruiken is, dan is de constructie versterken, het gebruik aanpassen of in sommige gevallen zelfs buiten gebruik stellen en ontruimen, noodzakelijk.
Maar meestal is een nauwkeurigere beoordeling een betere keuze. Zeker wanneer in de risico-afweging ook de niet-economische, sociale impact wordt meegenomen, zoals de gevolgen voor bewoners van een appartementengebouw. In combinatie met beheersmaatregelen, zoals nauwkeurige monitoring en bezwijkanalyses, kun je tot een evenwichtig besluit komen. Zorgvuldigheid is het sleutelwoord daarbij. Het lijkt soms op een duivels dilemma. Maar zich verschuilen achter de uitspraak 'met veiligheid valt niet te sollen' op basis van een te eenvoudige benadering, doet geen recht aan het werkelijke belang van het werk van de constructeur.
Reacties