ir.V.Depauwbouwbedrijf R. Maes NV, Gent, Belgi?Naar aanleiding van enkele uitspraken dieop de afgelopen Betondag konden wordenvernomen over de rol en mogelijkheden vande computer in het bouwproces, schreefir. V. Depauw bijgaand artikel. Hij beschouwtde snel groeiende invloed van de computervanuit zijn optiek als aannemer en dringtdaarbij aan op het treffen van maatregelenom ongewenste, kostenverhogende effec-ten in de uitvoering te voorkomen.Wellicht is deze beschouwing voor verschil-lende lezers aanleiding tot een reactie. Wijzien deze met belangstelling tegemoet.Red.Gevolgen van decomputer(r)evoIutieEen beschouwing over de rol van de computer in hetbouwproces, naar aanleiding van de Betondag 1982Na de Nederlandse Betondag 1982 loont het mij de moeite, als ingenieur bij een aannemings-bedrijf, stil te staan bij idee?n vervat in de voordrachten van prof.A.Verruijt (Iedereen zijneigen computer?), ir.C.F.A.Knol (Het aanzien van beton) en prof.B.W. van der Vlugt (DeEurocodes staan voor de deur). Alhoewel geen van deze uiteenzettingen rechtstreeks han-delde over uitvoeringsproblemen, zijn ze van buitengewoon belang voor het praktisch bou-wen.De tijd is niet ver meer af dat kan worden volstaan om aan de computer een plan te dicteren,het programma van eisen te kiezen en zo in de korste keren een bestek te bekomen waar deaannemer alleen nog de prijzen moet naast zetten. Over de uitvoerder gaat het pas in laatsteinstantie, en, al heeft hij een computer in zijn bedrijf, dan nog bestaat de kans dat decomputer(r)evolutie wel eens tot nadelige communicatiestoornissen zou kunnen leiden bijde uitvoering van een maximaal gecomputeriseerd uitvoeringsbestek.Ontwikkelingen in het berekenen van constructiesDe snelle greep die de onbetwistbaar nuttige computer kreeg laat nog toe even terug tedenken aan de wijze waarop de berekening jarenlang is benaderd. Daaruit moge blijken hoehet steeds het streven van de ingenieur is geweest 'snel' tot betrouwbare en gebruiksklarerekenresultaten te komen.In 1922, het eerste jaar dat gewapend beton werd gedoceerd aan de Rijksuniversiteit Gent,maakte prof.G.Magnel reeds de bemerking dat het noodzakelijk was alle rekenkundigebewerkingen, nochtans nodig om tot resultaten te komen, te vereenvoudigen door hetgebruik van nomogrammen en tabellen. In zijn cursus werden de studenten op een handigemanier wegwijs gemaakt in de te volgen methodiek om constructies in gewapend beton teberekenen. Bij het berekenen werd met zorg verwezen naar het fysische gedrag van de tebepalen constructiedelen, zodat bij de constructie-berekening steeds de theoretische rug-gegraat voelbaar was als behoedster van de globale stabiliteit. Meerdere berekeningsmetho-den werden bovendien ontwikkeld, op grond van waarnemingen volgend uit proeven opconstructiedelen.In 1979 wijst prof.D.Vandepitte in zijn standaardwerk 'Berekening van constructies' op deinvloed van de rekenautomaten. In zekere mate vervangen ze de tabellen en nomogrammenomdat op elk ogenblik de 'juiste' waarde wordt berekend, uitgaande zelfs van de strengstetheoretische basis. Waar vroeger vereffeningsmethoden een handig middel waren, wordt nugerekend met stelsels van vergelijkingen die vlot opgelost worden door microcomputers,waar elk normaal brein integendeel de strijd zou staken.Hoe ver reiken de mogelijkheden van de computer?Meer dan een halve eeuw ligt er tussen beide handboeken, maar toch is er, alhoewel ze nietover dezelfde materie handelen, telkens de bekommernis om de constructeur overtollige entijdrovende berekeningen te besparen.Het onderscheid daarbij is dat de computer niet alleen sneller rekent maar bovendien nogveel meer rekenwerk overneemt aangezien de theoretische basis als een orakel ingebouwdzit in de programma's. Het is evenwel de vraag of het moeiteloos kunnen berekenen totconstructies zal leiden die met minder of zonder moeite uit te voeren zijn.Er mag niet verwacht worden dat de bouwvakker, de bekister en de ?jzervlechter in hetbijzonder, langs een in hun veiligheidshelm ingebouwde ontvanger de precieze instructiesen adequate begeleiding zullen krijgen van de leiding op het bouwwerk bij de uitvoering vanhun dagtaak. Robots lijken evenmin aangewezen om op korte termijn de bouwvakker tevervangen.Er is nog meer te verwachten van de informatica dan alleen deugdelijk rekenwerk. Ook hetvorm-ontwerpen is van een taboe verlost. Ir.Knol heeft in zijn voordracht 'Het aanzien vanbeton' aan de computer gedacht als instrument om de vormschetsen van betonconstructiessneller dan ooit tevoren in plan te brengen. Grillige vormen zijn nog geen garantie om betondichter bij de mensen te brengen, maar de geboden mogelijkheid belooft alvast een groeinaar een meer gevarieerde vormgeving dan we nu kennen.Cement XXXV (1983) nr. 2 132Na de ontwerper volgt de ingenieur. Wanneer de architect de teugels van de vormgeving laatvieren staat de computer van het ingenieursbureau klaar om de bouwheer met 'zekerheid'een materiaaleconomische oplossing voor te schotelen. De enige moeilijkheid zal erinbestaan het passende rekenprogramma uit de bibliotheek te halen en voor de parameters dejuiste waarden in te brengen. Zelfs het tekenwerk is geen probleem meer; de aannemer hoeft 'maar de plotter aan te zetten om uit het plan-dossier (op een schijvengeheugen) de nodigegegevens op te roepen.Ongetwijfeld denken velen dat het voorgaande zinledig is omdat de computer in menig andergebied ontwerp en uitvoering dichter bij elkaar brengt. Dit is wellicht zo, maar het verloop vanhet bouwproces van idee tot realisatie is in zovele activiteiten verdeeld dat mijn benaderingalleen dient om te wijzen op de gevaren die eigen zijn aan het ondoordacht gebruik van denieuwe Tekenmiddelen. Het is niet ondenkbaar dat de computer de bouwwereld zal nopen toteen opnieuw overwegen van de relaties tussen de verschillende betrokkenen in hetbouwproces.Relatie ontwerp-uitvoeringVoor wie de geschiedenis van het gewapend beton naziet moet het opvallen hoe dit materiaalen de toepassing ervan gestimuleerd werd door de 'marchands de beton' (betonhandelaren).Vooral de aannemers waren ge?nteresseerd in de ontwikkeling. De namen van Hennebique,Coignet, Wayss en Freytag zijn nu nog bekend. Personen zoals Consid?re, Mesnager warennauw met de uitvoerders betrokken omdat deze als promotoren zowel voor de studie als voorde uitvoering instonden.Na de instorting in 1901, vaneen ruwbouw in Basel, te wijten aan een fatale slordigheid bij hetuitzetten van kolommen op een verdieping, werden grenzen gesteld aan de ijver van deaannemer. Vooral Fritz von Emperger verdedigde de mening dat controle in de vorm vanrichtlijnen en het opleggen van studies opgemaakt door onafhankelijke ingenieurs noodza-kelijk was voor de kwaliteit. Dat zelfs in die situatie nog catastrofes kunnen voorkomen heeftde werkelijkheid bewezen. Het blijft evenwel opvallend dat van alle industri?le bedrijvigheidde relatie studie-uitvoering in de bouw uitzonderlijk is. Niemand heeft kritiek op de toestan-den in bijv. de vliegtuigbouw, de automobielwereld en de elektronische industrie waar deproducent de ontwikkeling van de Produkten binnen het eigen bedrijf houdt.Begroten van bouwkosten is in de eerste plaats een kwestie van ervaring. In nieuwereopvattingen van bouwen, zoals het gebruik van beton als eindafwerking (schoon beton)kunnen de eisen van de ontwerper dermate hoog liggen dat de ervaring van de calculatoronvoldoende is, zodat de aannemer duur 'leergeld' betaalt. Dit betekent ook dat de aannemerdie een ernstige dossierstudie doorvoert nauwelijks enige kans maakt om zijn bieding in eenbestelling om te zetten.Alhoewel in Belgi?, v?a de offerte-aanvraag en de offertewedstrijd de wettelijke basis bestaatom de meest voordelige offerte te kiezen volgens de in het bestek vastgelegde criteria, wordttoch nog (te) veel gegrepen naar de klassieke aanbesteding waarbij de laagste regelmatigeinschrijver de opdracht bekomt. De bedenking inzake ter plaatse gestort schoon beton moetals voorbeeld dienen om te wijzen op een soortgelijk gevaar dat schuilt in de opgang van hetcomputergebruik.De gevaren van een niet-geleide computertoepassingWat zijn de gevaren van een niet geleide computertoepassing:- onredelijk verhogen van het aantal verschillende doorsneden in kolommen, balken en plaat-dikten;- stijgen van de moeilijkheidsgraad van de bekistingen als gevolg van de ongeremde ontwerp-vrijheid;- verhogen van de verscheidenheid aan staven- en beugelverdeling in de wapening;- verschuiven van nauwkeurigheidsbegrip, afmetingen in millimeters i.p.v. centimeters;- bij toepassing van prefabricage: stijging van het aantal verschillende elementen;- uit het oog verliezen van de toleranties bij toepassing van geprefabriceerde elementen.Wat zijn de gevaren voor de uitvoerder:- kans op onderschatten van de moeilijkheidsgraad van de uitvoering met dienovereenkomsti-ge nadelige financi?le gevolgen (voor de aannemer);- kans op misrekening van de uitvoeringstijd door het nodige meerwerk;- stijgende kans op fouten bij de uitvoering.Beheersing van de ontwikkelingenOp de betondag heeft prof.B.W. van der Vlugt gewezen op de noodzaak de voorschriftenoverzichtelijker en meer handelbaar te maken door ontwerpregels, berekening en uitvoeringduidelijk te scheiden.Na de berekeningen met de computer moeten in elk geval de resultaten gefilterd worden totzinvolle uitvoeringselementen. Hier is wellicht de ingreep nodig van de ervaren ontwerperdie dicht(er) bij de uitvoering staat.Dat de betekenis van de computer snel groter wordt, kan men op elke beurs merken.Tegelijkertijd is er een evenredige vraag naar gepaste software en daarvoor ligt nog eenbrede markt open voor programmafans. Men mag niet ontkennen dat hier de meeste gevarenliggen aangezien de programma's niet steeds opgesteld worden door personen die volledigmet de betonmaterie vertrouwd zijn. Vervolg op blz. 138Cement XXXV (1983) nr. 2 1337Optimale wapening als to = duur trekgolf;principe van de nauwkeurige methode bijzohoog mogelijke voorspangraadDe spanning goif, max is de maximum trekspanning in de naar de scheur lopende golf; dezekan groter dan de breuksterkte van de paal zijn!b. Nauwkeurige methodeBij de nauwkeuriger methode wordt de duur van de trekgolf mede in beschouwing genomen.Op deze manier kan er op de wapening worden bespaard. Het principe is uiteengezet infiguur 7. Met behulp van formule (15) kan bij een gegeven paal de staalspanning berekendworden; deze is maximaal als f gelijk is aan de golfduur (ca. 1,5 ms). Op deze manier kaniteratief een dusdanig wapeningspercentage berekend worden, dat er net geen vloei op zaltreden. Zo zal ons rekenvoorbeeld uit de vorige paragraaf volgens de globale methode niet,en volgens de nauwkeuriger methode wel voldoen.Er schuilt hier echter een forse adder onder het gras; waar bij de globale methode devoorspangraad nog vrij valt te kiezen is deze bij de nauwkeurige methode aan beperkingenonderhevig. Dit komt doordat naarmate de beginrek van het staal dichter bij 'de' sterktegrensligt, deze grens des te eerder bereikt zal worden, zie ook figuur 7. Het is dan ook niet zondermeer mogelijk een laag wapeningspercentage te compenseren door een hoog voorspan-niveau. Op dit gebied zal een zeker compromis gevonden moeten worden tussen wapenings-percentages, voorspanniveau's en breuk- respectievelijk bezwijkpercentages.Conclusies1. Met de hierboven geschetste theorie kunnen een aantal verschijnselen rondom een scheurquantitatief worden verklaard, uitgaande van de basiswetten der mechanica.2. Op deze wijze is een wapeningsvoorschrift op te stellen. Voordat het zover is dient er echternog nader onderzoek te worden verricht, met name naar:- de bij een bepaalde sondering re?el te verwachten trekgolven;- de berekening van de staalspanningen bij meer gecompliceerde golfvormen dan de hiervoorgebruikte stapvorm.3. Men moet voorzichtig zijn met het combineren van lage wapeningspercentages en hogevoorspangraden, zeker indien trekgolven die langer dan ca. 1 ms duren zijn te verwachten.4. Dynamische vergrotingen blijven beperkt tot ca. 10%, omdat de mantelwrijving perstrekken-de meter klein blijft ten opzichte van de aanhechtweerstand per strekkende meter.5. De globale wapeningsmethode geeft snel inzicht in de benodigde hoeveelheid wapening;hierop kunnen met de nauwkeurige methode nog aanzienlijke besparingen worden bereikt.Literatuur1. Nanninga, ., Het heiprobleem, De ingenieur nr. 42,19532. Rehm, G., ?ber die Grundlagen des Verbundes zwischen Stahl und Beton, DAfSb 1383. Voitus van Hamme, G., Hydroblok and improved piledriving analysis, De ingenieur nr. 18,19744. CIAD, Heien met de computer, Zoetermeer, 19815. Kamp, C.L., Inleidend theoretisch en experimenteel onderzoek naar de invloed van eenscheur op de golfvoortplanting in betonpalen. Afstudeerverslag TH-Delft, 19816. Kamp, C.L., Golfvoortplanting in gescheurde betonnen heipalen, TH-Delft, 19827. STUVO rapport 65, Berekeningsmethoden voorgespannen betonnen heipalen8. CUR-VB rapport 106, Beton onder stootbelasting, 1982Vervolg van blz. 133 (Gevolgen van decomputer(r)evolutie)Er is dus behoefte aan een normering van de wijze waarop de rekenresultaten in de uitvoe-ringsplannen komen. Het is zelfs denkbaar een programma te ontwikkelen dat enerzijds deberekeningen doet gebeuren binnen het gabarit van de voorschriften en anderzijds deuitvoerder afschermt tegen al de wispelturige uitvoeringsplannen.De reeds genoemde snelheid waarmee de computeractiviteit zich uitbreidt moet de diverseverantwoordelijken aanzetten om binnen een redelijk korte termijn tot aanbevelingen en/ofrichtlijnen te komen, wil men verwarring in uitvoeringskringen voorkomen.Het zou fout zijn uit deze bedenkingen de conclusie te trekken dat de computer het bouwpro-ces bedreigt. Niets is minderwaar, want door een deugdelijke integratie kan er een opmerke-lijke bijdrage geleverd worden aan wat de 'humanisering' van de arbeid wordt genoemd. Debetonwereld mag echter de gelegenheid niet missen om na analyse van de gegevens tot eenprogrammering te komen van het betonbeleid.De aannemer wil in elk geval deelnemen aan deze ontwikkeling. Maar, nog meer dan vroeger,moet de zorg overheersen dat de kosten van uitvoering moeten worden beheerst.Cement XXXV (1983) nr. 2 138