Onlangs was er uitgebreide berichtgeving over het Nelson Mandela viaduct in Zoetermeer. Instortingsgevaar lag op de loer. Wat bleek volgens de krant: de constructeur van dit kunstwerk was in de berekening een 1 vergeten. Splinter maakt zich zorgen over de beeldvorming.
Nu heb ik mijn hele leven berekeningen gemaakt van allerlei soorten constructies, dus ik probeerde mij voor te stellen waar in de berekening een 1 kan zijn vergeten. Vermenigvuldig ik een bepaalde waarde met 1 dan blijft dezelfde waarde over, dus geen verandering. Bij delen door 1 precies hetzelfde. Wordt een waarde 1 ergens bij opgeteld of afgetrokken, dan is het belangrijk om de dimensies te controleren, anders zijn dit onzin berekeningen. Niet duidelijk in de pers was waar in de berekening het fout is gegaan of wat er daadwerkelijk aan de hand was. Maar de beeldvorming voor het beroep van constructeur was gezet.
Scheuren in de oksels
Dan het probleem zelf. In de berichten werd gesuggereerd dat de hele onderbouw niet in staat was om het gewicht van het brugdek te dragen. Op foto’s in Google Earth is duidelijk te zien dat er rekstrookjes over scheuren in de consoles zijn aangebracht. Dus het probleem bestond al langer en waarschijnlijk alleen in de consoles. Waarom dan ineens de paniek. Het kunstwerk, destijds gebouwd ten behoeve van de Floriade Zoetermeer, bestaat al 30 jaar. Waarschijnlijk voldoet de onderbouw wel, dus inclusief het draagvermogen van de paalfundering. Maar zijn er scheuren geconstateerd in de oksels van de consoles. Hier kan van bovenaf water in lopen en bij bevriezing kunnen de scheuren groter worden en kan mogelijk de wapening worden aangetast. Dit is niet acceptabel. De liggers van het brugdek zijn hoogstwaarschijnlijk voorgespannen prefab elementen. Dit is een standaardproduct, dus ik neem aan dat hier geen problemen mee zijn.
Geactiveerde wapening
Het berekenen van consoles is in het algemeen handmatig, dus geen computer. Daarbij wordt de constructie geschematiseerd door middel van vakwerkanalogie. Daarvoor zijn in de betonvoorschriften aanwijzingen opgenomen. Uit deze berekening volgt een trekkracht, welke moet worden opgenomen door wapening. Tot zover is de berekening helder en eenduidig. Bij belasting op de console moet de wapening worden geactiveerd en daarvoor zal de betondoorsnede moeten gaan scheuren. Deze scheur concentreert zich in de oksel van de aansluiting, hetgeen duidelijk zichtbaar is aan de plaatsing van de rekstrookjes. Feitelijk is deze scheur onwenselijk maar niet te voorkomen (behalve bij voorspannen). Dus om de scheurwijdte zo klein mogelijk te houden mag de spanning in het staal niet te hoog worden. De rek van het staal is dan kleiner.
Constructief gevoel
De enige oplossing is om meer wapening toe te passen dan uit de sterkteberekening volgt. In de prefab industrie weet men dit allang en past men in deze situaties meer wapening toe. Hieruit blijkt dat ervaring voor constructeurs essentieel is. Een constructie ontwerpt men niet alleen door sommetjes te maken of pakken computeruitvoer te genereren. Tegenwoordig bestaat de neiging om zelfs de meest eenvoudige berekeningen met een computer uit te voeren, waardoor nauwelijks nog een constructief gevoel wordt opgebouwd. Hieruit blijkt de grote waarde van een goede en ervaren constructeur. De berichtgeving, hoewel lichtelijk tendentieus, doet de reputatie van ingenieurs geen goed.
