Menu

Opslagplaats voor Gebruikte Nucleaire Brandstof - Temelín, Tsjechië

Constructie einddatum: 
jan-2010
Software: 
Land: 
Czech Republic

De opslagplaats bestaat uit twee delen, een ontvangst- en een opslagruimte. Het gebouw bestaat uit een monolithisch frame van gewapend beton en een prefabdak, eveneens een monolithische constructie. De opslagruimte meet 46,7 x 74,0 m en heeft een hoogte van 24,30 m. De ontvangstruimte is 25,5 x 67,0 m groot en is 25,85 m hoog. De fundamenten zijn ontworpen als robuuste betonnen funderingsstrips en bestaan uit twee segmenten. Samen vormen ze een solide basis. De dakconstructie is ontworpen in de monolithische prefabversie. De prefabliggers worden niet ondersteund bij het storten van platen en liggers om het gewicht van bekisting en beton te dragen.

Conceptueel ontwerp en constructieberekening

De constructie is ontworpen conform internationale standaarden voor kerncentrales, die verdergaan dan de EC-standaard en die bestaan uit een groot aantal standaarden en regelgevingen.
Er is rekening gehouden met basisbelastingen en speciale belastingcombinaties onder de voorwaarden van onder andere IAEA-TECDOC en NS-G. De basiscombinatie voor de dominante belasting: laadkranen, wind, sneeuw, normale belastingen en werktemperaturen.
De buitengewone ontwerpcombinaties worden afzonderlijk bekeken in combinaties met een constante belasting:

Seismische belasting: de maximaal berekende aardbeving (niveau SL - 2 conform IAEA). De herhaalbaarheid van deze waarden is 10.000 jaar, waarschijnlijk niet hoger dan 95%.

  • Belasting bij inslag van vliegtuigen: een crash van een licht vliegtuig met een gewicht van 2000 kg met 200 km/u wordt gedefinieerd door een impuls van 2,2 MN, pulsduur is 34 ms.
  • Extreme windbelasting: 68 m/s
  • Extreme sneeuwlast: 1,60 kNm-2
  • Extreme temperatuurlasten: de maximale jaarlijkse temperatuur is 45,6°C en minimale jaarlijkse temperatuur van 45,9°C.
  • Explosiebelasting: druklast op de eerste schokgolf 6 kPa.

Voor de globale statische en dynamische analyse werden diverse 3D- en 2D-modellen gemaakt in Scia Engineer en Nexis (ESA-Prima Win). We hebben ook een controle van de resultaten uitgevoerd in andere referentiesoftware, met als doel het verhogen van de veiligheid van het ontwerp voor het bouwen van kerncentrales. Het gebouw is als geheel gemodelleerd, ontvangst- plus opslagdeel, en als een afzonderlijk opslag- en ontvangstdeel. Objecten werden gemodelleerd als staven + wanden - platen (Mindlin-model). Plaatwandelementen werden gebruikt voor grotere kolommen en spanten, alternatieve modellen van kolommen en balken werden gemodelleerd als staven die als T-profielen dienen. Voor T-profielen werden de relevante krachten van de plaat/wand geïntegreerd in de ribben. Een integraal deel van het modelleren was het niet-lineaire gedrag en de berekening van progressieve uitvoering, met inachtneming van krimp en kruip van beton. De constructie is opgelost in de interactie met de bedding. De funderingsconstructies werden ondersteund door het Winkler-Pasternak-beddingmodel met randvoorwaarden afhankelijk van het Kolár-Nemec-model. Beddingwaarden werden bepaald door interactie en de controle is uitgevoerd in Soilin.

Voor de dynamische analyse werden aangepaste 3D- en 2D-modellen gebruikt. De dynamische analyse is berekend voor 100 eigenmodes en -frequenties die in het frequentiebereik 1,80 Hz-13,3 Hz liggen. Seismische acties werden bepaald door de ontleding van de seismische eigenmodes (modale analyse). Bij het ontwerpen van constructies voor kernenergie moet het NUREG-spectrum worden gebruikt. Seismiciteit, behalve in gebieden met zeer sterke seismiciteit, hoort bij een groep buitengewone belastingen. In dit ontwerp is het vrijwel altijd noodzakelijk om een plastisch reserveontwerp te gebruiken bij het bepalen van de ductiliteit van de constructie. Belasting bij inslag van vliegtuigen is opgelost door de reactie op een algemene dynamische belasting, zogenaamde directe integratie. Tegelijkertijd is de dynamische impact overgezet naar quasi-statische actie met gebruik van de theorie van zacht-plastische impact, rekening houdend met de schommelende massa van de constructie. Bij het ontwerp van liggers werd rekening gehouden met de herverdeling van krachten als gevolg van verschillend krimpen van oudere prefabspanten en monolithische platen en de effecten van rheologie van statisch onbepaalde constructies.

Tot slot

De constructie van de SSNF is zeer ingewikkeld als het gaat om het ontwerp. Hoogwaarde bouw voldoet aan de veeleisende voorwaarden van het project. De optie van de monolithische variant met monolithisch prefabdak is een aantrekkelijk alternatief voor concurrerende prefabopties die in het buitenland gebruikt worden.