Py-Engineering in Rotterdam heeft in opdracht van Bouwend Nederland Vakgroep GLAS een online tool ontwikkeld voor het eenvoudiger berekenen van glaspanelen volgens NEN 2608. Als aanvulling op het programmeren van de complexe formules uit de norm, is met simulaties een kennisdatabase opgebouwd om aanzienlijk sneller de benodigde glasdikten te kunnen bepalen.

Py-Engineering is gespecialiseerd in het ontwikkelen van online tools voor engineeringtoepassingen. De initiatiefnemers van dit bedrijf hebben een platform gecreëerd waarop ingenieurs berekeningen kunnen maken, ontwikkelen en delen, binnen of buiten hun organisatie. “Wij hebben als missie het proces voor het ontwikkelen van online tools te vereenvoudigen en te versnellen”, zegt Lutgendorf. De meeste tools van Py-Engineering zijn ontwikkeld met Python. Python is een programmeertaal die als vrije software door vrijwilligers wordt ontwikkeld en ondersteund en onlangs nog is bekroond tot de TIOBE Programming Language of the Year 2021. “Na mijn studie Civiele Techniek aan de TU Delft ben ik, in samenwerking met Mark Feijen, gestart met het programmeren van software voor de complexe glasberekeningen uit NEN 2608. Dat zijn arbeidsintensieve routinematige berekeningen, voor het bepalen van de dikte van statisch belast vlakglas in bouwprojecten, die aanzienlijk te versnellen zijn met automatisering.”

Samenwerking Bouwend Nederland Vakgroep GLAS

“Glasberekeningen volgens NEN 2608 worden tot nu toe uitgevoerd door de glasfabrikanten en sommige adviseurs, met zowel complexe als kostbare software”, vervolgt Lutgendorf. “Vaak vraagt het vier tot acht uren werk voor het doorrekenen van alle mogelijke belastingen en interacties om de juiste glasdikte te bepalen, afhankelijk van de samenstelling (aantal lagen en isolatie). Wij reduceren deze rekentijd tot enkele seconden met onze online tool. Nadat ik ontdekte dat de Vakgroep GLAS van Bouwend Nederland behoefte had aan een eenvoudig te gebruiken glasberekeningstool voor al haar leden, zijn wij met elkaar in gesprek gegaan over een mogelijke samenwerking. Dat heeft voor Py-Engineering begin 2021 geresulteerd in een opdracht voor het verder ontwikkelen van de online rekentool en een uitgebreide database met berekeningsresultaten voor de tussenliggende iteraties. Bouwend Nederland maakt deze online tool in de loop van 2022 voor haar leden toegankelijk.”

Simuleren gangbare combinaties

Wie NEN 2608 voor het eerst raadpleegt, schrikt van de complexe formules en variabelen die voor de berekening van glasdiktes van toepassing zijn. Belangrijke variabelen zijn de breedte en hoogte van een glaspaneel, de opleggingen, de samenstelling ervan en alle belastingen (punt, wind, etc.). “Om de dikte van glaspanelen veel sneller te kunnen berekenen, hebben wij 80% van alle gangbare combinaties al vooraf doorgerekend met de Altair HyperStudy ontwerp- en optimalisatiesoftware”, licht Lutgendorf toe. “Met behulp van een parametrisch script en geautomatiseerde iteraties. Op deze wijze zijn de uitkomsten van duizenden mogelijke simulatieberekeningen opgeslagen in een kennisdatabase. Elke nieuwe berekening die gebruikers straks online invoeren wordt vergeleken met de al beschikbare resultaten en zonodig geïnterpoleerd. Het resultaat daarvan is direct als PDF te downloaden en bevat een traceerbare verificatie volgens NEN 2608.”

Automatiseren FEM-proces

“Wij hebben voor het automatiseren van de complexe glasberekeningen (FEM) eerst parametrische scripts opgesteld met behulp van de Altair Hypermesh preprocessor”, vertelt Lutgendorf. “Deze zijn daarna in HyperStudy ‘n-keren’ uitgevoerd met behulp van de Altair Optistruct solver, om onze kennisdatabase te vullen met berekeningsresultaten. De verkregen data van alle uitgevoerde HyperStudy-simulaties fungeert als basis voor de online glastool van Bouwend Nederland Vakgroep GLAS. Tenslotte hebben wij met aanvullende automatiseringscripts in de Altair HyperView postprocessor van elke FEM-berekening nog een visualisatie gemaakt van de optredende spanningen en doorbuiging. Deze geven een visuele feedback van de berekening, die indien gewenst aan de PDF-uitvoer van onze glastool is toe te voegen.”

Intelligente tool voor glasberekeningen

“Met de combinatie van moderne software, een kennisdatabase en gebruiksvriendelijke interface, hebben wij voor de Vakgroep GLAS van Bouwend Nederland een intelligente tool voor complexe glasberekeningen ontwikkeld”, vat Lutgendorf samen. “Deze levert elke gebruiker een aantal uren tijdsbesparing per glasberekening op. Voor minder gangbare berekeningen, kunnen wij met Altair HyperStudy altijd nog aanvullende simulaties uitvoeren en de resultaten daarvan toevoegen aan onze kennisdatabase. Een voordeel van die simulatiesoftware is de visuele wijze waarop de resultaten van vele Eindige Elementen Analyses (EEA) inzichtelijk worden gemaakt. Tevens vereenvoudigt de software het seriematig verwerken (inclusief voorbereiding en nabehandeling) van EEA-berekeningen. Bij het ontwikkelen van onze glastool hebben wij kunnen sparren met engineers van Altair, om de mogelijkheden van hun software optimaal te benutten. Deze samenwerking heeft nu geleid tot een oplossing voor het bereken van vlakglas, maar is ook te benutten voor het berekenen en optimaliseren van andere (bouw)producten.

Bron: Bouwwereld