Reliability-Based design for robustness : evaluation of progressive collapse in concrete structures taking into account membrane action

Constructieve veiligheid en robuustheid zijn twee bijzondere aandachtspunten geworden bij het ontwerp van bouwkundige constructies. De significante gevolgen gerelateerd aan enkele catastrofale instortingen in de voorbije decennia, hebben het belang van deze aspecten dan ook in de schijnwerpers geplaatst. Bovendien kan de huidige tendens tot verregaande optimalisatie van het constructief ontwerp en de trend om het bouwproces te versnellen resulteren in een robuustheidsreductie. Om de huidige ontwerprichtlijnen kritisch te analyseren worden numerieke modellen ontwikkeld waarmee ook de ontwikkeling van alternatieve draagwegen in gewapendbetonconstructies wordt onderzocht. Aan de hand van parameterstudies wordt aangetoond dat de huidige ontwerpregels voor robuustheid niet altijd bepalend zijn voor het ontwerp en voor sommige gevallen als inadequaat kunnen worden beschouwd. Om het stochastische karakter van materiaaleigenschappen in rekening te brengen en de constructieve veiligheid van gewapendbetonelementen te evalueren worden de ontwikkelde numerieke modellen gecombineerd met de zogenaamde ‘Latin hypercube’ simulatietechniek. Verder wordt een rekenprocedure ontwikkeld om de constructieve veiligheid en robuustheid te begroten van een gewapendbetonsysteem. Hierbij worden membraanwerking en structurele interacties binnen het systeem efficiënt in rekening gebracht door het systeem op te delen en verschillende structurele idealisatie toe te passen. Tenslotte worden er praktische aanbevelingen opgesteld om het ontwerp voor robuustheid te verbeteren.