Samenvatting

In samenwerking met Van de Laar Advies- en Ingenieursbureau, is onderzoek gedaan rondom het aansluiten van 3D-rekensoftware op de huidige bouwpraktijk. De rode draad vormt het mogelijk maken van een uitwisseling tussen teken- en rekensoftware en de rapportages waarin duidelijk wordt dat niet alle 3D-rekensoftware toekomst gereed is. Vandaar de titel: “Optimalisaties binnen het 3D-construeren”.
De aanleiding van het onderzoek naar het mogelijk maken van een uitwisseling tussen teken- en rekensoftware berust op het feit dat deze er praktisch nog niet is. Van de Laar geeft aan constructies te willen blijven modelleren met Revit en berekenen met AxisVM. Het kan zijn dat andere ingenieursbureaus in de bouwwereld geen problemen ervaren met betrekking tot de uitwisseling tussen teken- en rekensoftware, dit is geheel afhankelijk van de software waar het bureau mee werkt. Door alle mogelijkheden en praktische hulpmiddelen in kaart te brengen, kan wellicht op kort termijn een efficiëntie stap gezet worden. Ingenieurs en adviesbureaus willen tijd en geld besparen door het 3D-model universeel uit te wisselen van teken naar rekensoftware en terug. Daarnaast volgt in het onderzoek twee rapportages omtrent de gevaren en gebreken van het gebruik van 3D-rekensoftware. Tegenwoordig wil men complexe bouwwerken volledig in één model invoeren, echter heeft men niet in de gaten dat de resultaten niet altijd direct bruikbaar zijn. De resultaten uit de software kunnen krachtsafdrachten laten zien, die anders zijn dan je vooraf zou verwachten. Het doel is hierbij de huidige en/of toekomstige ingenieur te behoeden voor de veel voorkomende valkuilen. Aan de hand van een praktische casus wordt het een en ander uit de doeken gedaan.
Het onderzoek is gestart met een literatuuronderzoek naar de meest praktische 3D-rekensoftware. Om vervolgens de problemen rond het 3D-construeren zo inzichtelijk mogelijk te maken, is het sturende personeel binnen Van de Laar, aan de hand van een vragenlijst, ondervraagd. Dit heeft geleidt tot een actielijst met problemen, onderverdeeld in de categorie uitwisseling en rekensoftware. Door middel van een verkennend onderzoek wordt duidelijkheid geschept rondom beide categorieën. Binnen de categorie uitwisseling ligt de nadruk op aansluitingen van profielen en het juist over kunnen zetten van materiaalkwaliteiten tussen verschillen materiaalbibliotheken. Binnen de categorie rekensoftware ligt de nadruk op het verkrijgen van duidelijkheid rondom het toekennen van de juiste randvoorwaarden en het daarmee uiteindelijk kunnen implementeren van bouwfasering.
Tot slot volgt een beschrijvend onderzoek waarin ter afspiegeling van één praktijkcasus, twee rapportages volgen, waarbij in ieders een eigenaardig probleem optreedt. De eerste rapportage over “stabiliteit in rekensoftware”, legt de nadruk op het verkrijgen van een kritische gebruiker. De tweede rapportage over “bouwfasering in rekensoftware”, geeft uitleg over de beperkingen en verkeerde interpretaties van het model door de rekensoftware. Het zijn actuele praktijkproblemen welke hedendaags tot grote ontwerpfouten kunnen leiden. Uitgangspunt is dat constructeurs op basis van deze twee rapportages op nieuwe inzichten gebracht worden en ontwerpfouten in de praktijk reduceren. Het complete onderzoek berust zich op een kwalitatieve onderzoeksmethode.
Samenvattend kan gesteld worden dat een uitwisseling met het analytisch model zeker haalbaar is. De beperking ligt hem alleen helaas in de eenzijdigheid van de uitwisseling. Momenteel is alleen de uitwisseling van teken naar rekenmodel mogelijk. Indien men actief deze uitwisseling binnen het bedrijfsproces wil doorvoeren, betekent dat voorlopig de modelleur hier als eerste de meeste werk/tijd in zal moeten investeren. Wanneer de materialen tussen beide materiaalbibliotheken een-op-een overgenomen kunnen worden en het een beheersbaar proces wordt, zou een constructeur in feite alleen de randvoorwaarden hoeven in te voeren. Met de randvoorwaarden wordt bedoeld; de
opleggingen, staafaansluitingen, het toevoegen van andere niet-lineaire eigenschappen, belastingen en bijbehorende belastingcombinaties.
Wanneer complexe bouwwerken volledig in 3D-rekensoftware ingevoerd worden, kunnen onbewust ontwerpfouten optreden. Dit is niet alleen ten gevolgen van het menselijk handelen, het ontbreken van bouwfasering en de factor tijd binnen de software, speelt eveneens een grote rol. In het rapport wordt duidelijk dat wijzigingen niet zomaar doorgevoerd kunnen worden, wanneer de veerwaarden op basis van het geotechnisch rapport afgestemd worden op de reactiekrachten in de opleggingen. Daarnaast wordt geconstateerd dat de rekensoftware, ten gevolgen van het ontbreken van bouwfasering, verkeerde krachtwerkingen in het model doorvoert. De software voert vooralsnog zijn berekening uit op basis van een statisch model in de eindfase. De software ziet buigstijve elementen en draagt vervolgens daar zijn belasting naar af. Oftewel, wanneer bouwfasering en de factor tijd niet meegenomen worden, kunnen er onrealistische ontwerpen geproduceerd worden. Dit fenomeen biedt zorgwekkende gevolgen en stelt grote twijfels of het dan ook wel verstandig is om complete projecten in 3D-rekensoftware uit te rekenen.