“Geotechnische analyses completeren digitale tweelingen”

26 februari 2019

Plaxis ingelijfd door Bentley Systems

Op 26 april 2018 maakte Bentley Systems bekend dat het Nederlandse bedrijf Plaxis zou worden overgenomen door de Amerikaanse softwaregigant. Geen verrassende ontwikkeling, met het oog op de software van Plaxis, het portfolio van Bentley en de wens van deze laatste partij om de technologie te kunnen leveren waarmee allesomvattende digitale tweelingen van de gebouwde omgeving te maken zijn. 

Door Lambert-Jan Koops

Een 3D-tunnel in een bebouwde omgeving.

Plaxis is een bekende naam in de geotechnische wereld. Het bedrijf ontwikkelde de pakketten PLAXIS 2D en PLAXIS 3D, voor het maken van analyses van de deformatie, spanningen en stabiliteit binnen de geotechniek en het uitvoeren van dynamische analyses en grondwater- en temperatuurstromingberekeningen. De software van het bedrijf wordt wereldwijd gebruikt in uiteenlopende sectoren, zoals civiele techniek, de offshore-industrie en de tunnel- en mijnbouw.
Met de software die het bedrijf maakt, slaat Plaxis een brug tussen de bestaande, natuurlijke structuren van deze wereld, de (onder)grond, en de door mensen gebouwde constructies. Een nuttige brug, want een gebouw of civiele constructie moet immers altijd ergens worden geplaatst en dus moet er altijd rekening worden gehouden met de invloed die het gebouw heeft op de ondergrond en andersom. Wie een correcte digitale tweeling wil maken van bijvoorbeeld een gebouw, kan dit dan ook niet doen zonder rekening te houden met deze effecten. Het is vanuit dat oogpunt dan ook niet verrassend dat Bentley Systems Plaxis heeft overgenomen; Bentley Systems zet immers al enkele jaren sterk in op het gebruik van digitale tweelingen en Plaxis is de marktleider op het gebied van modellering van de ondergrond. BIGnieuws sprak over de overname en de toekomst van Plaxis met Jan-Willem Koutstaal, managing director van Plaxis, en Raoul Karp, vice-president Design Engineering Analysis bij Bentley Systems.

De fundering van een brug met pilaren.

Continuïteit
“Met de overname door Bentley Systems is er op personeel gebied niets veranderd bij Plaxis”, zo vertelt Koutstaal. “Iedereen in ons bedrijf wilde verder werken met Bentley en dat is denk ik ook een goede zaak voor de continuïteit van onze activiteiten. Bentley Systems heeft daar overigens ook op aangestuurd, omdat ze stellen dat de kennis en kunde van de medewerkers net zo belangrijk zijn als de software. Zelf ben ik daar ook erg tevreden over, de continuïteit is zelfs een belangrijke reden geweest om met Bentley in zee te gaan. De belangrijkste andere reden is dat Plaxis perfect een gat vult in het portfolio van Bentley Systems. Bentley had natuurlijk al een hele range aan civiele applicaties, maar eigenlijk geen volwaardige software voor sub-surface analyses. Door de overname van Plaxis en overigens ook het Canadese SoilVision heeft Bentley Systems nu alle software in huis die nodig is voor het maken van een complete digitale tweeling van gebouwen, civiele constructies en de ondergrond.”

Besparingen
Karp bevestigt de opmerking van Koutstaal dat het integreren van geotechnische en analytische informatie in BIM-modellen en digitale tweelingen een belangrijke toegevoegde waarde biedt. “De structuren die we hebben op deze planeet, worden steeds groter en complexer, terwijl de beschikbare ruimte steeds kleiner en complexer wordt. Bouwers hebben steeds vaker te maken met bijvoorbeeld op de zee gewonnen land, sterk geaccidenteerd terrein en bouwterreinen die verschillende soorten ondergrond kennen. Sub-surface analyse van deze terreinen is absoluut noodzakelijk omdat ze onverwachte eigenschappen kunnen hebben. Een goede berekening voorkomt daarmee dus herstelwerkzaamheden of andere structurele ingrepen. Daarnaast kan een analyse niet alleen geld besparen door problemen te voorkomen, maar ook omdat daarmee een constructie te optimaliseren is. In bouwprojecten in San Francisco wordt bijvoorbeeld gebruikgemaakt van standaardvoorschriften, maar wie een gedegen ondergrondanalyse uitvoert en kan bewijzen dat de constructie daarmee aan alle veiligheidseisen voldoet, mag daar van afwijken. Dat levert gemiddeld een besparing op van 25 procent op het gebied van de bouwkosten. Een besparing die ruimschoots de investering in de analyse goedmaakt.” Koutstaal vult aan met een besparingsvoorbeeld dat ook op andere plaatsen in de wereld van belang is: “Er is onlangs een nieuwe geo-engineeringtool gepresenteerd waarmee het ontwerp van de fundering onder een windturbine op zee te analyseren is. Deze applicatie zorgt er ook voor dat het allemaal goedkoper en beter kan; een analyse kan zo 25 tot 30 procent kosten besparen. Niet alleen omdat er minder materiaal wordt gebruikt, maar vooral omdat de installatiekosten sterk afnemen.”

3D-Analyse
Koutstaal en Karp benadrukken dat elke vorm geotechnische analyse nuttig is bij bouwprojecten en dat het beter is om iets te doen op dit gebied dan niets. De voorkeur gaat volgens Koutstaal echter wel duidelijk uit naar een 3D-analyse: “De overgang van 2D naar 3D is een belangrijke stap in de geo-engineering. De bouwomgeving wordt steeds complexer en dan is uiteindelijk 3D toch echt nodig. In grote steden, waar een chronisch gebrek aan ruimte is, moeten bouwers wel de hoogte of de diepte in en dan hebben ze altijd te maken met de ondergrond. De invloed van en op ondergrondse structuren zoals riolen en metrotunnels is daarbij van belang, net als de samenstelling van de bodem. Ook wanneer een bouwer alleen maar een extra verdieping op een bestaand gebouw wil zetten, moet hij dat goed doorrekenen, want anders zakt het gebouw zo de grond in.”

Up-to-date houden
Met een geotechnische 3D-analyse van de ondergrond komt een volledige digitale tweeling van een gebouw en de bijbehorende omgeving binnen handbereik. Koutstaal is overtuigd van de voordelen van een digitale tweeling, maar ziet ook waar het probleem zit in de praktijk. ”Het updaten van de digitale tweelingen is de bottleneck: daar moet een goede procedure voor zijn vastgelegd binnen een organisatie, anders ontstaat er het risico dat er uitgebreide analyses worden gedaan op basis van verouderde en dus foute informatie. Ik wil iedereen die overweegt om een digitale tweeling op te zetten dan ook oproepen om daar van tevoren al over na te denken.”
Ook Karp benadrukt dat het van levensbelang is om veranderingen goed bij te houden, vooral ook omdat dit inzicht biedt in de mate waarin de capaciteit van een bestaande constructie nog verder kan worden uitgebreid. “Vaak wordt er bij de uitbreiding van de capaciteit van een brug of gebouw overgeëngineerd: er is weliswaar wel een structureel model, maar dat is het tekentafelmodel en dit geeft niet goed weer wat de huidige status is van de constructie. In dat geval nemen de ontwerpers het zekere voor het onzekere en zetten ze in op fysieke uitbreiding van de constructie. Een analyse van de as-is situatie is juist dan bijzonder nuttig, aangezien daaruit kan blijken dat er minder of soms zelfs geen aanpassingen nodig zijn voor die extra capaciteit. Het goed up-to-date houden van een complete digitale tweeling van een constructie, uiteraard inclusief de ondergrond, is denk ik dan ook een van de grootste winsten die civieltechnische en bouwbedrijven momenteel kunnen behalen.”

 

 

Een offshore windturbine.

 

Website Plaxis
Website Bentley Systems

Comments are closed.