Η αναγκαιότητα για τη μελέτη της επιρροής της φωτιάς στη φέρουσα ικανότητα φορέων από Ωπλισμένο Σκυρόδεμα και τα προβλήματα που προκαλούνται, αποτελούν πεδίο έρευνας για την επιστημονική κοινότητα, αποτελώντας μια διαδικασία που εξελίσσεται στις μέρες μας με σκοπό να δοθούν τεκμηριωμένες απαντήσεις σχετικά με το ”φλέγον” αυτό ζήτημα. Γἰ αυτό το λόγο η Μεταπτυχιακή αυτή εργασία πραγματεύεται με τον υπολογισμό διατομών στοιχείων από Ω.Σ. έναντι πυρκαγιάς.

Αρχικά γίνεται εκτενής αναφορά σε έρευνες και επιστημονικές εργασίες που έχουν δημοσιευθεί στο πρόσφατο παρελθόν στο εν λόγω αντικείμενο. Μετά από αναζήτηση που διενεργήθηκε σε ξένη και ελληνική βιβλιογραφία (Πανεπιστημιακές διατριβές και ανακοινώσεις σε Συνέδρια), καθώς επίσης και αξιόλογων στοιχείων από το Τεχνικό Επιμελητήριο Ελλάδας, οδηγηθήκαμε στην εκπόνηση της εργασίας αυτής. Ακολούθησε η αναλυτική κωδικοποίηση λογισμικού για την πρόβλεψη της φέρουσας ικανότητας διατομών από Ω.Σ. με αριθμητικές εφαρμογές σε τυπικά υποστυλώματα.

Στο πρώτο κεφάλαιο, αναφέρονται λεπτομερώς ορισμένα στοιχεία από πρόσφατες έρευνες, επάνω στο αντικείμενο. Παρατίθενται τα αποτελέσματα σχετικών πειραμάτων, καθώς και αναλυτικές μέθοδοι για την ανάλυση της συμπεριφοράς των κατασκευών Ω.Σ. έναντι πυρκαγιάς, των οποίων τα αποτελέσματα συγκρίνονται με πειραματικά δεδομένα. Για επιπρόσθετα στοιχεία όσον αφορά τα λογισμικά πεπερασμένων στοιχείων που αναπτύχθηκαν ή χρησιμοποιήθηκαν από τους ερευνητές και το θεωρητικό υπόβαθρο των αναλύσεων, να γίνεται παραπομπή στην βιβλιογραφία, στην οποία αναφέρονται με πληρότητα οι πηγές της συγκεκριμένης εργασίας.

Στο δεύτερο κεφάλαιο, παρουσιάζονται περιληπτικά οι ισχύουσες κανονιστικές διατάξεις, οι οποίες χρησιμοποιήθηκαν στην Μεταπτυχιακή εργασία, καθώς και άλλα σχετικά κατασκευαστικά στοιχεία, από τους Ευρωκώδικες 1 και 2, που αφορούν τη μελέτη έναντι πυρκαγιάς. Η έμφαση δίδεται στον σχεδιασμό έναντι φωτιάς και συγκεκριμένα στη συμπεριφορά του σκυροδέματος, των ινοπλισμένων πολυμερών (ΙΝΟΠ) και του χάλυβα, σε υψηλές θερμοκρασίες. Παραβάλλονται οι θερμοκρασιακές και μηχανικές ιδιότητες των παραπάνω υλικών όπως τα διαγράμματα τάσεων-παραμορφώσεων και οι μειωτικοί συντελεστές αντοχής, και γίνεται αντιπαράθεση αυτών με πρόσφατη βιβλιογραφία.

Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζεται αναλυτικά και εκτενώς το υπολογιστικό πρόγραμμα FIRES-T3 (FIre REsponse of Structures – Thermal – Three-Dimensional Version). Το συγκεκριμένο πρόγραμμα υπολογίζει το ιστορικό θερμοκρασιακής κατανομής σε συμπαγή στοιχεία τριών διαστάσεων καθώς και σε σύνθετα στοιχεία, όπως το σκυρόδεμα όταν υπόκειται σε περιβάλλον πυρκαγιάς. Επιπλέον, προσδιορίζει τη ροή θερμότητας σε μονοδιάστατη, δισδιάστατη και τρισδιάστατη ανάλυση.

Στο τέταρτο κεφάλαιο υπολογίζονται διατομές στοιχείων από Ω.Σ. με χρήση του προγράμματος Fire_Design (Διπλωματική Εργασία Κούτσουρα Δημήτρη και Μπουλαζέρη Ιωάννη 2005). Θα πρέπει να αναφερθεί ότι έχουν γίνει βασικές και πολλές παρεμβάσεις στον κώδικα του παραπάνω λογισμικού, ώστε να μελετάται μεγαλύτερο εύρος διατομών, με οποιονδήποτε αριθμό ράβδων οπλισμού. Προσδιορίζεται η αντοχή υποστυλωμάτων διαφόρων διαστάσεων, σε διαφορετικούς χρόνους έκθεσης σε φωτιά, ξεκινώντας από χρόνο t=0, δηλαδή την στιγμή ανάφλεξης της πυρκαγιάς. Από τη ανάλυση προκύπτουν διαγράμματα αλληλεπίδρασης ροπών-αξονικών δυνάμεων, συναρτήσει του χρόνου έκθεσης του στοιχείου στη φωτιά καθώς και η διάχυση της θερμότητας και η κατανομή της θερμοκρασίας εντός των υπό εξέταση διατομών. Γίνεται τέλος σχολιασμός και σύγκριση των αποτελεσμάτων του προγράμματος.

Συμπερασματικά, η συγκεκριμένη εργασία αποτελεί το έναυσμα, για την εκπόνηση περαιτέρω Διπλωματικών εργασιών που θα αφορούν την επίλυση πλέον σύνθετων προβλημάτων πυρκαγιάς. Γενικότερα, η μελέτη του προβλήματος της πυρκαγιάς είναι ακόμη στα αρχικά της στάδια και απαιτείται διεξοδικότερη διερεύνηση από την διεθνή επιστημονική κοινότητα.