De probabilistische benadering
van het ontwerp van de storm
vloedkering. II
Veiligheidscoëfficiënten en
foutenbomen
A. De werken van het Deltaplan
Het vorige artikel in deze serie (Bericht 84, mei
1978) ging over het verschil tussen de determi
nistische, de semi-probabilistische en de proba
bilistische benadering van een bouwkundig ont
werp. Kort herhaald: bij de eerste methode
wordt een constructie met bepaalde materiaal
eigenschappen gedimensioneerd op een be
paalde maatgevend geachte ontwerpbelasting.
De onzekerheden die bestaan ten aanzien van
de eigenschappen van de toe te passen materia
len, worden verdisconteerd door middel van
veiligheidscoëfficiënten. De probabilistische
methode kijkt naar de kans dat een constructie
bezwijkt, 't Bezwijken kan zowel veroorzaakt
worden door een lage belasting en toevallig
slecht materiaal, als door een onverwacht hoge
belasting op goed materiaal. Bij deze aanpak
moeten de kansverdelingen van zowel de belas
tingen als de materiaaleigenschappen bekend
zijn. Aan de toepassing van de probabilistische
methode zijn echter bij het ontwerp van een
constructie praktische problemen verbonden.
Daarom wordt bij de stormvloedkering in de
Oosterschelde de zogenaamde semi-probabilis
tische methode gehanteerd. In dit artikel zal
worden ingegaan op de keuze van de veilig
heidsmarge die bij het ontwerp van de storm
vloedkering met behulp van de semi-probabilis
tische methode aangehouden moet worden tus
sen de sterkte-eigenschappen en de belastin
gen.
In de gewone bouwpraktijk van bruggen en ge
bouwen bestaat een langjarige ervaring om
trent de te kiezen overschrijdingskansen van be
lastingen, de onderschrijdingskansen van con
structie-eigenschappen, en de verhouding die
tussen beide door middel van een veiligheids
coëfficiënt of rekenfactor dient te worden aan
gehouden. Deze ervaring wordt uitgedrukt in de
bouwvoorschriften die gelden voor de verschil
lende constructie-typen. Bij alle bouw-voor-
schriften gelden als gemeenschappelijke uit
gangspunten de karakteristieke sterkte en de ka
rakteristieke belasting. Daarmee worden res
pectievelijk bedoeld een sterkte met een onder-
schrijdingskans van 5% en een belasting met
een overschrijdingskans van 5%. In de voor
schriften wordt de keuze van de veiligheidscoëf
ficiënt onder andere bepaald door de eigen
schappen van het gebruikte constructiemateri
aal en de spreiding daarin. Zo wordt voor een
staalconstructie, die in een goed beheerste om
geving wordt vervaardigd, een lagere vei
ligheidscoëfficiënt geëist dan voor een in weer
en wind vervaardigde betonbalk.
De ervaring heeft geleerd dat toepassing van de
in de bouwvoorschriften genoemde rekenfacto-
ren bij gangbare constructies voldoende veilig
heid tegen bezwijken waarborgt. Met andere
woorden: de bezwijkkans wordt er voldoende
klein door gehouden. Om twee redenen kunnen
de geldende bouwvoorschriften echter niet zon
der meer toegepast worden bij het ontwerp van
de stormvloedkering. Ten eerste is de storm
vloedkering enig in haar soort, zodat er geen
sprake is van een gangbare constructie. Ten
tweede schrijft het rapport van de Deltacommis
sie voor, dat primaire zeeweringen, waartoe dus
ook de stormvloedkering behoort, volledig be
stand moeten zijn tegen een hoogwaterstand
met, voor de Oosterschelde, een overschrij
dingsfrequentie van 1/4000 keer per jaar. Deze
formulering sluit niet aan bij het begrip karakte
ristieke sterkte van de bouwvoorschriften, ook
niet indien men een belasting met een over
schrijdingsfrequentie van 1 /4000 keer per jaar
kiest. Deze overschrijdingskans is immers veel
257
