VERDICHTERRAMPEN, TREND OF INCIDENT?Het Sleipner platformEind augustus 1991 zonkop eenvroege ochtend binnenenke-le minuten de betonnen onderbouw van het Sleipner plat-form in een Noorse fjord. Tijdens de weg van het circa 100meter diepstekendegevaarte,naarde 300meterdiepebodem,implodeerden de cilinders waaruit het platform was opge-bouwd.Eengrootaantal kleinebrokstukkenboordezichindemodder op de bodem van de fjord.De 12-koppige bemanning kon zich na een order van de ver-antwoordelijke commandantbijtijds inveiligheid stellen.Eendoffe knal en de constatering dat het platform water maaktemeteensnelheid die de pompcapaciteitverre overtrof, lag aandeze beslissing ten grondslag.De goede, 20jaar geleden begonnen, reputatie van de 25 be-tonnen produktie- en opslagplatforms, gestart met de bouwvan de Ekofisktank in 1970, werd hiermee zwaar aan~sproken.Schade, enkele honderden miljoenen guldens; gevolgschade,uiteraard vele malen hoger.In de internationale technische pers kan men inmiddels lezendat een fout in de FEM berekeningen de oorzaak van het on-geluk is. Een afgeleidevan die fout, een met 50% onderschatteschuifspanning in een plaat, was er de oorzaak van dat terplaatste in het geheel geen dwarskrachtwapening voorkwam.Bovendienwas enige min ofmeer toevallig aanwezige dwars-krachtwapening compleet ineffectiefgedetailleerd.Nou, En!Uiteraard reageerde iedereen heftig, klant, certificeerder,constrncteuren aannemer. De voornaamste ondertoon klonkdaarbij in termen van m??r berekeningen, m??r FEM, m??rcontroles, kortom m??r van hetzelfde. En daar zit het trend-matige probleem van deze tijd.Zonder zich een oordeel aan te matigen over de feitelijke ge-beurtenissen, kan met betrekking tot bovenstaande constate-ringen best iets kritisch worden gezegd. FEM berekeningenzijn ontstaan in de staalc?nstructiewereld. Ze geven hedenheel behoorlijk inrerpreteerbare resultaten in de vorm vankleurenplaages, die per kleur de hoogte van de 'Von Mises'spanningen weergeven. Overschrijding van deze spanningenis een bezwijkcriterium voor staalconstructies. Slechts ver-moeiing en instabiliteit, zoals knikken en plooien, worden opdeze manier niet direct gesignaleerd en vragen verdere bere-keningen.Voor betonconstructies volgt de wapening normaliter pas naberekeningen, die volgen op de dimensioneringsberekenin-gen. Normaal gangbare FEM berekeningen geven dan ookgeendirecte indicatiesvoor de sterkte.Pas na FEMberekenin-gen met veel postprocessing wordt de benodigde wapeninggevonden. Aangezien het aantal belastingsgevallengrootis enhet aantal belastingscombinaties dus nog veel groter wordt,degradeert de FEM berekening snel tot 'stress accounting'binnenditcomplexerekenproces. Designaleringsfunctiever-dwijnt daarbij snel.De aangegevenmogelijkheid omdesterktevande constructiemet inachtneming van de aangebrachte wapening ook bij in-32gewikkelde constructies te controleren, behoort tot het do-mein van de betonmechanica. Fysiek is dat mogelijk, maardan wel voor details die tevoren zijn geselecteerd als zwakkeplek.De brosse werkelijkheid!Los van dit alles is het een goede traditie in het bouwen zoda-nig te construeren, dat mogelijke fouten niet tot het onmid-dellijk vergaan van de constructie leiden. Hout kraakt, staalvloeit en beton scheurt alvorens te bezwijken. Deze consta-tering, samen met de betere modelleringstechnieken in dezeeeuw, deed langzamerhand de gewoonte ontstaan construc-ties niet meer proefte belasten ofop schaal te testen. Ditin te-genstelling tot vakgebieden met lager~ veiligheden, kleinerespreidingen in materiaaleigenschapJ?en en belastingen engrotere afbreukrisico's bij bezwijken. ;En daar zit veel eerder de sleutel voor de Sleipner-ramp.HSB, hoge sterkte beton, is een pra?htige ontwikkeling in demateriaaltechnologie. Het feit echterdat hetcementskelet nuaanmerkelijk sterker is geworden dan de toeslagmaterialen,veroorzaakt bij bezwijken breukvlakken dwars door die toe-slagmaterialen, waardoor ze met hun haakweerstand geenreststerkte meer aan de betonconstructie geven.Hoge sterkte beton bezwijkt daardoor bros, het ontploft alshet ware. De enige remedie daarvoor is het aanbrengen vaneen minimum wapening in drie richtingen, zodat bij initiatievan scheuren de wapening de tot die scheuren aanleiding ge-vende trekkracht kan overnemen. Dat geeft wapeningshoe-veelheden van 300 kg per kubieke meter en meer.Front-end kwaliteitsborgingRekenfouge, foutief wapeningsdetail, ontbreken van mini-mumwapening in drie richtingen, watwas de oorzaak? Datisgeenrelevantevraag.Relevantis hoe ditsoortongelukkenkanworden voorkomen.Rekenfoutjes zullen vaker voorkomen door de toenemendecomplexiteit van voorschriften.Foutieve detaillering zal ook vaker voorkomen bij een in-stroom van ingenieurs die de tekenkunst in het geheel nietmeer machtig zijn en dus ook tekeningen niet meer kunneninterpreteren.Het kiezenvan minimumwapening, voorspanning, hoofdbe-tonafinetingen, dwarskrachtwapening en andere basis-onr-werpbeslissingen, is een proces dat bewuster zou moeten ver-lopen. Het zou zelfs moeten worden afgedwongen.Als binnen de kwaliteitsborg?ngsprocedures in het ontwerpzou worden ge?ist de gehele hoofddimensionering van eenconstrnetie eenduidig te documenteren, zouden veel onge-lukken kunnen worden voorkomen. Binnen een ontwerpbe-oordeling zou snel en duidelijk boven tafel komen dat de ar-gumentatie achter vormgeving en dimensionering fout is ofhiaten vertoont. Ook zouden uitvoeringsoverwegingen eneconomie expliciet vanafhet begin kunnen worden meege-wogen.De uitvoerenden kunnenzo ineenvroeg stadiumme-deverantwoordelijkheid delen voor ontwerpbeslissingen.Zonder een dergelijke front-end benadering zou vanwege detoenemende complexiteit en de afnemende fysische reali-~:m het Slcipnet-IDcide~""" ttendmatig kunnenCement 1992 nr. 5