Η ολοένα και αυξανόμενη κατασκευή υποδομών για την κάλυψη των αναγκών της σύγχρονης κοινωνίας συνεισφέρει καταλυτικά σε εκπομπές επιβλαβών αερίων και σε κατανάλωση μη ανανεώσιμων φυσικών πόρων, σε παγκόσμιο επίπεδο.
Έτσι, σε μια προσπάθεια περιορισμού των αρνητικών αυτών επιπτώσεων, στα πλαίσια μιας βιώσιμης, φιλικής προς τον άνθρωπο και το περιβάλλον, ανάπτυξης, επιδιώκεται στις σύγχρονες κατασκευές η ελαχιστοποίηση του υλικού τους, καθώς αυτό συνεπάγεται ελαχιστοποίηση τόσο εκπομπών αερίων όσο χρήσης φυσικών πόρων.
Εφαρμόζοντας πρακτικές τελευταίας τεχνολογίας, η SYNENERGY ADVISORS συμμετέχει στην παγκόσμια προσπάθεια περιορισμού του περιβαλλοντικού αποτυπώματος με τον δικό της τρόπο.
Οι πυλώνες υψηλής τάσης που χρησιμοποιούνται στις μέρες μας βασίζονται σε παλαιά σχέδια που δημιουργήθηκαν τη δεκαετία του 60 στην Αμερική. Τότε, ελλείψει των σύγχρονων μελετητικών προγραμμάτων, οι πυλώνες σχεδιάζονταν με πλεονάζοντα χάλυβα για λόγους ασφαλείας.
Από την άλλη μεριά, οι σύγχρονοι Ευρωκώδικες περιλαμβάνουν αυστηρότερες διατάξεις σε σχέση με τους παλαιούς κανονισμούς, υποδηλώνοντας ότι οι πυλώνες χρειάζονται συχνά ενίσχυση λόγω των ακραίων καιρικών φορτίων που αναλαμβάνουν.
Ο πυλώνας υψηλής τάσης τύπου Ζ4 είναι ο πρώτος που μελετήθηκε από την εταιρεία μας, με στόχο την βελτιστοποίηση του φορέα του.
Η μελέτη αυτή πραγματοποιήθηκε στα πλαίσια πρακτικής άσκησης μεταπτυχιακής φοιτήτριας του τμήματος Πολιτικών Μηχανικών του TU Delft.
Ο βέλτιστος φορέας συνεπάγεται ασφαλή κατασκευή (σύμφωνα με τις σύγχρονες διατάξεις), αλλά με τον ελάχιστο απαιτούμενο χάλυβα, δηλαδή με το ελάχιστο περιβαλλοντικό αποτύπωμα. Οι δύο αυτοί στόχοι όμως είναι αντικρουόμενοι: όσο λιγότερο είναι το υλικό της κατασκευής, τόσο δυσκολότερο είναι να αντέξει ο πυλώνας τα φορτία.
Προκειμένου να επιτευχθεί ο βέλτιστος φορέας, είναι απαραίτητη η χρήση παραμετρικού προγράμματος που ελέγχει στατικά εκατομμύρια διαφορετικά σχέδια του πυλώνα. Με κατάλληλα εργαλεία βελτιστοποίησης, το πρόγραμμα «σκανάρει» όλους τους πιθανούς φορείς και ελέγχει τα ποσοστά εκμετάλλευσης των μελών κάθε φορέα, ώστε να είναι μικρότερα της μονάδας. Ταυτόχρονα, υπολογίζει τη μάζα κάθε φορέα, αναζητώντας τον πυλώνα με το μικρότερο δυνατό βάρος.
Η δημιουργία του ψηφιακού μοντέλου του πυλώνα και του κώδικα βελτιστοποίησης αποτελεί μια επαναληπτική και χρονοβόρα διαδικασία, συνδυάζοντας γνώσεις των έμπειρων μηχανικών μας και μηχανικών της νέας γενιάς που φέρνουν στο δυναμικό μας εκσυγχρονισμένες πρακτικές του εξωτερικού.
Το αποτέλεσμα δικαίωσε τις προσπάθειες μας, καθώς δημιουργήθηκε ένα νέο, ανανεωμένο σχέδιο του πυλώνα Ζ4, το οποίο ακολουθεί τις σύγχρονες διατάξεις του Ευρωκώδικα και συμβάλλει στον παγκόσμιο στόχο της βιώσιμης ανάπτυξης. Ο νέος πυλώνας μπορεί να φέρει με ασφάλεια τα βαρύτερα φορτία που προβλέπουν οι σημερινοί κανονισμοί, έχοντας μάζα 9404.2 κιλών, μόλις 7.9% περισσότερη από το υπάρχον σχέδιο.
Επιπλέον, στο καινούργιο βελτιωμένο σχέδιο επιτεύχθηκε η μείωση του αποτυπώματος του πύργου στο έδαφος, καθώς η βάση του υπάρχοντος πυλώνα καλύπτει ένα τετράγωνο 6.96m × 6.96m, ενώ η βάση του νέου πύργου καλύπτει ένα τετράγωνο 5.86m × 5.86m.
Συνολικά, ο βελτιωμένος πυλώνας συγκεντρώνει πολλαπλά πλεονεκτήματα:
- Ασφάλεια κατασκευής σύμφωνα με σύγχρονους κανονισμούς.
- Ελαχιστοποιημένο περιβαλλοντικό αποτύπωμα.
- Ελαχιστοποιημένο κόστος υλικών.
- Ευκολότερη τοποθέτηση και ανέγερση του πυλώνα, χάρη στη μικρότερη βάση του.
Φυσικά, περαιτέρω στατικοί έλεγχοι είναι απαραίτητοι για να επιβεβαιώσουν την εγκυρότητα του νέου σχεδίου.
Ωστόσο, η χρήση παραμετρικού προγράμματος για τη βελτιστοποίηση ενός φορέα είναι ένα ισχυρό και πρωτοπόρο εργαλείο που θα αποτελέσει βάση για τη μελέτη μελλοντικών κατασκευών.
