Winnaars Universiteit 2016

Een overzicht van de winnaars in de categorie Universiteit met de juryteksten.

Eerste prijs, Stop criteria for proof loading, Werner Vos (TU Delft, fac. CiTG)
Begeleiders: prof.dr.ir. D.A. Hordijk, dr.ir. C. van der Veen, dr.ir. R. Abspoel, ir. L.J.M. Hoeben

werner-vos-1e-universiteit Bij vraagstukken aangaande het draagvermogen van bestaande kunstwerken is een proefbelasting inmiddels een ‘beproefd’ concept. Bij deze aanpak is er echter altijd een spanningsveld tussen de wens van de onderzoeker om de belasting zo ver mogelijk op te voeren en daarmee zoveel als mogelijk kennis te vergaren en het besef dat het kunstwerk de proef wel moet overleven en hierdoor geen schade moet oplopen. Deze subtiele grens is niet goed bekend. In deze studie naar het slim proefbelasten is daarom een eerste goede stap gezet naar het ontwikkelen van een stopcriterium voor het proefbelasten van veel voorkomende betonnen bruggen met overspanningen van 12 à 15 meter. De jury spreekt haar grote waardering uit voor de keuze van dit maatschappelijk zeer relevante onderwerp en de systematische en brede aanpak van het onderzoek door de student. Naast een internationale verkenning is niet alleen een theorie ontwikkeld, maar deze is ook getoetst aan een praktijkcasus. Dit leidt tot direct bruikbare inzichten in de waarde van scheurwijdte, doorbuiging en stijfheidsreductie als stopcriterium. De aanbeveling die wordt gedaan en de nuttige aanbevelingen tot aanvullend onderzoek vormen een goede opmaat tot regelgeving en een welkome aanvulling in het arsenaal voor beter asset management. De student, tot slot, geeft blijk van een hoog universitair niveau met gevoel voor de toepasbaarheid van het studieresultaat.

Tweede prijs, Crack width control, Marijn Bruurs (TUe, fac. Bouwkunde)
Begeleiders: prof.dr.ir. T.A.M. Salet, prof. dr.ir. A.S.J. Suiker, Prof. prof.ir. S.N.M. Wijte, ing. H.L.M. Laagland

marijn-bruurs-2e-universiteitDe wens tot beheersing van de scheurwijdte in gewapend beton staat helaas al te vaak in schril contrast tot de mate van voorspelbaarheid. De vele teleurstellingen kunnen voor een deel worden verklaard uit de grote mate van spreiding die inherent is aan deze problematiek. In deze studie is echter onderzocht of de gebruikte rekenmodellen voor verbetering vatbaar zijn en waar in dat geval de voornaamste winst kan worden geboekt. De aanpak van de studie is verfrissend en vernieuwend. Een groot aantal formules voor de berekening van de scheurwijdte is geïnventariseerd en wiskundig onder een noemer gebracht en er is een inschatting gemaakt van de spreiding in de voorkomende parameters. Door middel van een uitvoerige Monte Carlo analyse is aangetoond dat de hoeveelheid beton die wordt toegekend aan een trekstaaf, de effectieve oppervlakte en de dekking op de staaf tezamen bepalend zijn. Betere modellen en meer kennis over deze parameters kunnen de betrouwbaarheid van scheurwijdteberekeningen doen vergroten. Dit vergt nader onderzoek en vele proeven. De student heeft daarom als eerste aanzet een discreet numeriek model opgezet en aangetoond dat dit instrument kan worden ingezet bij een afbakening van een toekomstig proefprogramma. De jury is onder de indruk van de eigen aanpak en het hoge wetenschappelijke niveau dat de student met zijn studie heeft getoond.

Eervolle vermelding, Structural Reliability of Seismic Design Methodologies for Shear Walls and Distributors in Reinforced Concrete Buildings, Wouter van der Linde (TU Delft, fac. CiTG)
Begeleiders: prof.dr. A.V. Metrikine, dr.ir. C. van der Veen, N.J. Mathias PE,SE, dr.ir. M.A.N. Hendriks, prof. G.G. Deierlein, J. Zhang SE

In wouter-van-der-linde-ev-universiteitdeze studie is de betrouwbaarheid van hoogbouw met betonnen kernwanden onderzocht bij extreme aardebevingsbelastingen. Daarbij is specifiek gekeken naar dwarskracht in wanden en overdrachtskrachten – krachten veroorzaakt door stijfheidsverschillen in verticale elementen – in vloerschijven. De betrouwbaarheid van deze elementen is onderzocht voor een archetypisch gebouw van 40 verdiepingen op een locatie in Los Angeles. De vervormingkritische, constructieve elementen zijn niet-fysisch, lineair-elastisch gemodelleerd, waarbij gebruik is gemaakt van hystereseparameters gebaseerd op beschikbare testresultaten. De verwachte optredende krachten zijn bepaald met niet-lineaire tijdsdomeinberekeningen voor drie sets van 40 aardbevingssignalen. Ondanks het feit dat het accent van de studie meer ligt op de analyse van aardbevingen en minder op beton, wil de jury haar grote waardering uitspreken voor het hoge wetenschappelijk niveau en de goede en omvangrijke documentatie van deze studie. In de Verenigde Staten willen afstuderen bij Stanford University en SOM getuigt van gedrevenheid, wat ook blijkt uit het fantastische resultaat. 

Eervolle vermelding, Non-linear 3D finite element analysis and optimization of the anchorage zones of pretensioned concrete girders, Mark Kasteleyn en Pieter Fernagut (Universiteit Gent)
Begeleiders: prof.dr.ir. Luc Taerwe, prof.dr.ir. Wouter De Corte, K. Van Meirvenne

Voor de ontwikkeling van een voorgespannen prefab ligger zonder eindblok (hamerstuk) is inzicht in de betonspanningen in de verankeringszone van de voorgespannen strengen cruciaal. Dit type ligger wordt al in de praktijk toegepast en is als zodanig niet origineel. Echter het ontwikkelde rekenmodel dat inzicht geeft in de betonspanningen, is dit wel. Op basis van een literatuurstudie icasteleyn-en-fernagut-ev-universiteits een eindige-elementenmodel gekozen en uitgebreid om de verankering van een of meer aangehechte voorgespannen strengen te modelleren. De aanhechteigenschappen horende bij een streng zijn in een 3D eindige-elementenmodel geïmplementeerd. De resultaten van het model zijn vergeleken met experimenteel gevonden waarden om daarna de aanhechteigenschappen van de streng te kalibreren. Daarna is dit complexe model, geschikt voor een enkele streng, uitgebreid voor meer strengen. Met dit nieuwe model zijn in de verankeringszone de betonspanningen in het lijf van de ligger en het moment van scheuren bepaald. Het effect van de hoeveelheid en de vorm van de beugelwapening in het lijf is onderzocht. Dit heeft verrassende resultaten opgeleverd met betrekking tot de vorm van de beugel en de hoeveelheid beugelwapening. De jury looft de gekozen wetenschappelijke aanpak, die als voorbeeld kan dienen voor dit type numeriek onderzoek, en heeft veel waardering voor de systematische opbouw van het goed leesbare rapport. Al met al een studie om trots op te zijn.

Eervolle vermelding, Probabilistic nonlinear finite element analysis of reinforced concrete beams without shear reinforcement, Panagiotis Evangeliou (TU Delft, fac. CiTG)
Begeleiders: dr.ir. M.A.N. Hendriks, prof.dr.ir. J. Rots, ir. J. Manie, dr.ir. Y. Yang, A. Roy MSc

De combinatie van NLE-FEM-analyses met een probabilistische inslag is niet nieuw, maar zondermeer uitdagende en complexe mechanica. De ontwikkeling van deevangeliou-ev-universiteitze techniek vindt waarschijnlijk vooral toepassing in de beoordeling van het draagvermogen van bestaande constructies en is het als zodanig waard verder te worden ontwikkeld. In deze studie is er echter geen bijdrage geleverd aan de ontwikkeling van de modellen, maar gebruik gemaakt van een bestaande module uit een eerder onderzoek die in commerciële software is geïmplementeerd. De aanpak is niet zozeer creatief, eerder consequent en dat past uitstekend bij het onderwerp, de methode. De student heeft alle stappen doorlopen en toont aan de materie te beheersen. De studie geeft bovendien een volledig beeld door de combinatie van een geavanceerd rekenmodel en experimenteel onderzoek, waarbij wordt opgemerkt dat de proeven door derden zijn uitgevoerd. De jury toont met name waardering voor de integrale toepassing van een stochastische module, waarbij de student heeft aangetoond in staat te zijn een dergelijk hulmiddel, zonder uitvoerige beschrijvingen, operationeel te krijgen en toe te passen. Het niveau van het onderzoek is hoog, waarbij het gewicht vooral ligt op het vakgebied breukmechanica, gecombineerd met een stochastische inslag. Het rapport is omvangrijk doch goed leesbaar, met aandacht voor de indeling en een goede balans tussen hoofdtekst en bijlage.