Βέλτιστος σχεδιασμός δομικών στοιχείων από σκυρόδεμα έως και υπέρ-υψηλής αντοχής/απόδοσης - Μαρκεσίνη, Βασιλική (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Δομοστατικής. Εργαστήριο Οπλισμένου Σκυροδέματος, 2016)
Η παρούσα εργασία αποτελεί το προϊόν προβληματισμού με κύριο άξονα την συμπεριφορά του υλικού του ωπλισμένου, μη-προεντεταμένου σκυροδέματος στη γεφύρωση μεγάλων ανοιγμάτων. Η γενική αυτή προβληματική οδήγησε στην εστίαση στο προσομοίωμα απλής αμφιέριστης δοκού ως θεμελιώδους δομικού στοιχείου για την επίτευξη της προαναφερόμενης γεφύρωσης. Στην ερευνητική διαδικασία που ακολουθήθηκε κατά την πορεία της εργασίας, ήρθα σε επαφή με την μελέτη ενός νέου τεχνολογικού υλικού για την υλοποίηση φορέων μεγάλων ανοιγμάτων και «κομψών» διατομών, ιδιαίτερα διαδεδομένου στο εξωτερικό και με προοπτική εγκαθίδρυσης ως λύση για κατασκευές ειδικών απαιτήσεων. Το υλικό αυτό αποτελεί το ινοπλισμένο σκυρόδεμα υπέρ-υψηλής αντοχής, με ιδιότητες τόσο μηχανικές, όσο και απόδοσης, εξέχουσες και άξιες προβληματισμού και σύγκρισης με τα συνήθη σκυροδέματα των οποίων γίνεται χρήση στον ελληνικό χώρο. Έτσι, υλοποιήθηκε μια βελτιστοποιητική πορεία κατά την οποία επιλύθηκε στατικά τόσο με φορτία αστοχίας, όσο και με φορτία λειτουργικότητας, το μοντέλο της αμφιέριστης δοκού. Αρχικά παραμετροποιήθηκαν όλα τα χαρακτηριστικά που συνθέτουν τη δοκό, με στόχο την εποπτική παρατήρηση, τόσο της φέρουσας ικανότητας, όσο και του κόστους υλοποίησης μιας τέτοιας λύσης. Συγκεκριμένα επιλύθηκαν δοκοί διαφόρων ανοιγμάτων, κρέμασης και πλάτους διατομής, οπλισμού και κατηγορίας αντοχής σκυροδέματος. Οι κατηγορίες αντοχής σκυροδέματος που ερευνήθηκαν ξεκινούν από τις τιμές του συνήθους αντοχής σκυροδέματος C20/25 φτάνουν μέχρι και τις τιμές των θεωρούμενων υψηλής αντοχής σκυροδεμάτων C90 κατά ΕΝ1992-1-1, ενώ στη μελέτη εισήχθη και ανάλυση του μοντέλου με σκυρόδεμα υπέρ-υψηλής αντοχής με χαρακτηριστική αντοχή C150. Στόχος της παρούσας εργασίας είναι η αναζήτηση της τεχνικά εφικτής λύσης που προκύπτει από τους παραπάνω συνδυασμούς, η επισήμανση της κρίσιμης κατάστασης στην οποία μπορούν να υλοποιηθούν αυτοί, καθώς λόγω της παραδοχής μεγάλων ανοιγμάτων, σχηματίζονται φορείς με σημαντική λυγηρότητα οπότε και παρουσιάζεται ως κρίσιμη η λειτουργικότητα του φορέα. Τέλος γίνεται μια προσπάθεια προσέγγισης του κόστους των εφικτών λύσεων που προέκυψαν, με απώτερο στόχο την εκτίμηση της επιλογής των σκυροδεμάτων υπέρ-υψηλής αντοχής ως βέλτιστη λύση σε ορισμένες περιπτώσεις όπου ο συνδυασμός απαιτούμενης φέρουσας ικανότητας, οικονομίας υλικού σε όγκο και κόστους μας οδηγεί σε αυτή την κατεύθυνση.