Bij ondergronds bouwen wordt in Nederland veelvuldig gebruikgemaakt van onderwaterbetonvloeren. Hoe zorg je voor een optimaal en veilig ontwerp, waarbij zo weinig mogelijk beton en trekpalen nodig zijn en de kosten laag blijven? Afstudeerder Pim van Starrenburg onderzocht het effect van ontwerpparameters en de toegevoegde waarde van staalvezelwapening in onderwaterbetonvloeren. Hij ontwikkelde een optimalisatietool voor toekomstige projecten om snel het meest economische ontwerp voor onderwaterbetonvloeren te berekenen.

Een traditionele onderwaterbetonvloer (OWB-vloer) heeft vanwege het ontbreken van wapening doorgaans een tijdelijke functie en gaat gepaard met hoge kosten. Het ontwerp is redelijk geïsoleerd van de rest van een project en volgt een vast protocol. Dit biedt de mogelijkheid om door middel van parametrisatie inzicht te creëren in manieren om tot een efficiënter ontwerp te komen.

In de context van dit afstudeeronderzoek houdt parametrisatie in dat de verschillende bezwijkmechanismen van een OWB-vloer zijn beschreven als functie van ontwerpparameters, waarmee de invloed van deze parameters op het ontwerp inzichtelijk is gemaakt. Tevens zijn toepassingsscenario’s voor staalvezelgewapende OWB-vloeren (SVOWB-vloer) in kaart gebracht. Daarnaast is een nieuwe ontwerpmethodiek verkregen door de afzonderlijk geparametriseerde bezwijkmechanismen van zowel een OWB- als SVOWB-vloer aan elkaar te koppelen in een optimalisatietool. Hierbij verkrijgt een gebruiker met beperkte invoer een optimaal ontwerp, op basis van materiaalkosten. Met deze volledige parametrisatie van het ontwerpproces is een extra stap gezet in het slaan van een brug tussen computerwetenschappen en civiele techniek, dat een toenemende rol speelt bij het ontwerpen van constructies.

In dit artikel wordt een voorbeeld gegeven waarbij de invloed van ontwerpparameters op de ponsweerstand inzichtelijk is gemaakt. Daarnaast wordt de gehanteerde ontwerpmethodiek voor een staalvezelgewapende OWB-vloer toegelicht en wordt beschreven hoe op parametrische wijze de toegevoegde waarde van staalvezelwapening inzichtelijk is gemaakt en gekwantificeerd. Tot slot volgt een toelichting van de ontwikkelde optimalisatietool en de toepassing in een casus.