Ενότητα Εργασίας 12: Αρχικός σχεδιασμός και επισκευή κατασκευών από σκυρόδεμα για πολλαπλές ακραίες δράσεις

Για τον ολιστικό σχεδιασμό, αντί της πραγματοποίησης ξεχωριστού σχεδιασμού για κάθε δράση, είναι απαραίτητο να εντοπιστούν τα δομικά χαρακτηριστικά που ευνοούν την ανθεκτικότητα σε όλους τους κινδύνους και εκείνα που είναι ευνοϊκά για μερικούς αλλά βλαπτικά για άλλους. Για παράδειγμα, η υπερστατικότητα, η συνέχεια των συνδέσεων και των διαδρομών μεταφοράς των φορτίων, η αντοχή και η ικανότητα παραμόρφωσης των μελών και των συνδέσεων συμβάλλουν πράγματι στην ανθεκτικότητα, ενώ ο χωρισμός ενός φορέα σε ανεξάρτητα τμήματα είναι δυνατό να σταματήσει την σταδιακή κατάρρευση, παρότι διακόπτει τη συνέχεια. Η αυξημένη μάζα είναι ευνοϊκή σε περίπτωση έκρηξης ή πυρκαγιάς αλλά επιβαρύνει τη σεισμική συμπεριφορά. Τα ισχυρά υποστυλώματα και οι ασθενείς δοκοί είναι βασική αρχή του αντισεισμικού σχεδιασμού, όμως, για να αντέξουν την απώλεια υποστυλωμάτων λόγω έκρηξης οι δοκοί πρέπει να είναι ισχυρές. Προκατασκευασμένοι φορείς με «ξηρές συνδέσεις» και δυνατότητα ευσταθούς λίκνισης, είναι ανθεκτικοί σε σεισμούς, όμως θα πρέπει να αντέξουν και έκρηξη ή πυρκαγιά. Δεν είναι δυνατή μια μοναδική απάντηση για όλους τους φορείς, όμως μπορούν να αναπτυχθούν θεμελιώδεις αρχές και να αναζητηθούν βέλτιστες λύσεις για όλους τους κινδύνους και για διάφορα πρότυπα κτίρια και γέφυρες, επωφελούμενοι από συνέργειες και συμφιλιώνοντας αντιτιθέμενες απαιτήσεις. Αυτός ο στόχος θα επιτευχθεί εφαρμόζοντας τα υπολογιστικά εργαλεία που θα αναπτυχθούν στις ΕΕ2 και ΕΕ9, αλλά και μέσω απλούστερων υπολογισμών. Θα ποσοτικοποιηθεί η προστασία έναντι άλλων απειλών που παρέχει ο αντισεισμικός σχεδιασμός για τις πρότυπες κατασκευές ως συνάρτηση της στάθμης αντισεισμικού σχεδιασμού. Θα προταθούν οδηγίες για συνδυασμό υλικών (π.χ. ινοπλισμένο σκυρόδεμα, κλειστές μεταλλικές διατομές με πυρήνα σκυροδέματος ο οποίος φέρει τα πλήρη κατακόρυφα φορτία στην περίπτωση πυρκαγιάς και συνολικά έχουν καλή αντοχή σε εκρήξεις, τοποθέτηση ελάχιστου οπλισμού σε θέσεις όπου δεν απαιτείται για το σχεδιασμό για «κανονικά» φορτία, κτλ.) και για την καλύτερη (και ανέξοδη) χρήση των τοιχοπληρώσεων για τη βελτίωση της συνολικής απόκρισης σε σεισμό ή έκρηξη, τη μόνωση και την ακεραιότητα των θερμο-διαμερισμάτων για πυρκαγιά και τη συνολική αντοχή σε σταδιακή κατάρρευση.

Συγκριτικά με τις νέες κατασκευές από σκυρόδεμα, οι επιλογές για επισκευή είναι περιορισμένες. Για παράδειγμα, οι μανδύες από ινοπλισμένα πολυμερή είναι ακατάλληλοι για την περίπτωση πυρκαγιάς και ενδέχεται να υποστούν βλάβες από εκρήξεις (που ενδέχεται να προκληθούν από πυρκαγιά). Η χρήση ινοπλισμένων ανόργανων μητρών είναι μια καινοτόμος εναλλακτική μέθοδος για την ενίσχυση κατασκευών από σκυρόδεμα έναντι πολλαπλών κινδύνων, η οποία αξίζει να διερευνηθεί. Όπως σημειώνεται στην ΕΕ8, θα πρέπει να εξεταστεί επίσης η βελτίωση της εντός επιπέδου ακεραιότητας των τοιχοπληρώσεων και της σύνδεσής τους με το περιβάλλον πλαίσιο.

Παραδοτέο 12:

Αρχές σχεδιασμού και μέθοδοι επισκευής μελών και κατασκευών από σκυρόδεμα για ανθεκτικότητα σε πολλαπλούς κινδύνους