NIEUWE BLIK OP KIP EN KNIK - Bouwen met Staal

H 2 Ontwikkeling stabiliteitsonderzoek
Dergelijke methoden zijn voorgeschreven in de recente (anno 2006) Nederlandse normen
TGB 1990 [42] en Eurocode EC5 [43] voor stabiliteitsberekeningen van constructies die zijn
belast op druk en op buiging in het vlak van de grootste buigstijfheid.
Voor de toetsing van de kipstabiliteit zijn in deze normen weliswaar rekenregels met formules
en coëfficiënten gegeven, die zijn afgeleid uit de optredende vervormingen in het vlak
loodrecht op de belasting, maar de 2 de -orde vergrotingseffecten zijn echter niet duidelijk
herkenbaar. De normen wekken daardoor (onbedoeld) de indruk dat er (altijd) een lineair
verband zou bestaan tussen belastingen en spanningen.
De 'veiligheidscoëfficiënt' is inmiddels vervangen door, op statistische uitgangspunten
gebaseerde, 'belasting- en materiaalfactoren' en de berekeningen zijn zonder hulpmiddelen
zoals tabellen en grafieken [44, 46, 47] praktisch niet meer uit te voeren.
Ondertussen is de computer als rekengereedschap absoluut onmisbaar geworden, waardoor
bijvoorbeeld het, ongetwijfeld maandenlange, rekenwerk van Timoshenko en de zijnen heden
ten dage in slechts enkele seconden zou kunnen worden uitgevoerd. Het actuele onderzoek
naar de stabiliteit van staven is dan ook vooral gericht op de mogelijkheden die de computer
(en vooral de pc) kan bieden, met een stroom van publicaties als gevolg.
Te noemen zijn: de computersimulaties van de druksterkte van hout, zoals in de dissertatie
van Blass [16] die de basis vormden van de knikformules in Eurocode EC5 [43], tabellen
zoals van Stamme [45], op resultaten van computerberekeningen gebaseerde aanbevelingen
voor ontwerp- en controleformules, zoals van Eggen [31], benaderingsmethoden zoals van
Lohse [24] en computersimulaties met iteratieve berekeningen zoals van Padmoes [21].
De belangrijkste overeenkomst tussen deze laatste publicaties is dat er specifieke
computerprogramma's worden ontwikkeld om de berekeningen efficiënt uit te voeren,
waarmee de grenzen van de constructieve mogelijkheden aanzienlijk worden verruimd.
Wat kan deze dissertatie daar nog aan toevoegen?
1. Het belangrijkste antwoord op deze vraag is al gegeven in de inleiding.
Vooral het ontbreken van een duidelijke koppeling van de kipformules uit de
gebruikelijke normen met de bijbehorende 2 de -orde effecten is een gemis voor de
dagelijkse constructeurspraktijk.
Daarom is het zinvol om voor het bepalen van zowel de knik- als de kipstabiliteit een
zelfde methodiek te bedenken, die eenvoudig genoeg is om, zonder bijzondere
hulpmiddelen, gebruikt te kunnen worden.
2. Toepassing van een zelfde methodiek kan sterk bijdragen aan het verkrijgen van inzicht
in het (op zich zelf ingewikkelde) gedrag van kip- en knikgevoelige staven.
Daarom is een zo eenvoudig en overzichtelijk mogelijke methodiek ontwikkeld
waarmee in zeer korte tijd de nodige berekeningen zijn te maken.
3. In de loop van de tijd hebben de berekeningsmethoden voor alle praktisch voorkomende
materialen voor draagconstructies ieder een eigen ontwikkeling doorgemaakt. Toch
moeten ze alle voldoen aan de elementaire wetten van de mechanica.
27