202
X3
Category 3: Industrial Buildings and Plants
Software: Scia Engineer
Installatie voor de Productie van Monolieten - Dessel, België
Op 23 juni 2006 heeft NIRAS (de Nationale instelling
voor radioactief Afval en verrijkte splijtstoffen), via de
beslissing van de Ministerraad, de opdracht gekregen
om het geïntegreerd project voor oppervlakteberging
van radioactief afval van categorie A in de gemeente
Dessel verder uit te werken. Bij oppervlakteberging
wordt het radioactief afval op zo’n manier ingesloten en
afgezonderd dat mens en milieu optimaal beschermd
worden. Dit zowel gedurende de 300 jaar waarin
er actief toezicht van de berging is, als daarna.
Het concept wordt al op verschillende plaatsen ter
wereld toegepast, onder meer in Frankrijk, Spanje
en Japan. De totale hoeveelheid categorie A-afval
die in de installatie in Dessel zal geborgen worden,
rekening houdend met een verdere levensduur van
de kerninstallaties van 40 jaar, werd geraamd op
70.500 m³.
Eén van de belangrijke deelprojecten van de
oppervlakteberging is de installatie voor de productie
van monolieten (verder IPM genoemd).
In de IPM zal het laag- en middelactief kortlevend
afval in een betonnen caisson geplaatst worden en
zullen de resterende ruimtes binnen deze caisson
opgevuld worden met een immobilisatiemortel. Zo’n
monoliet houdt de radioactieve straling tegen en sluit
de radioactieve stoffen in. Een typisch monoliet heeft
afmetingen van 1,95 m x 1,95 m x 1,62 m en heeft
een massa van 20 ton. Het eindproduct van de IPM
is een betonnen monoliet die vanaf de IPM naar de
bergingsmodules kan getransporteerd worden. De
wijze waarop een monoliet geproduceerd zal worden, is
uiteenlopend en afhankelijk van de aard van het afval
dat in een monoliet geïmmobiliseerd wordt.
Structuur
Naast de installatie zelf voor de productie van
monolieten bestaat een deel van het productiegebouw
uit een aantal buffers. Daarnaast is er nog het
kantoorgebouw en de cementeerinstallatie. Deze
gebouwen bezetten samen een oppervlakte van
6.650 m² en hebben een gemiddelde hoogte van 17 m.
Voor elk van deze structuren wordt een 3D dynamisch
rekenmodel opgesteld in Scia Engineer.
Het volledige productiegebouw wordt opgetrokken
in gewapend beton. Zowel wanden als vloeren
zullen geconstrueerd worden als massieve betonnen
elementen die ter plaatse bekist en gestort worden.
De dakplaat wordt opgebouwd uit voorgespannen
welfsels met druklaag en een aanvullende betonlaag
als stralingsschild. Bij grotere overspanningen is er een
bijkomende primaire draagstructuur voorzien van prefab
voorgespannen betonnen IV-liggers. In alle buffers
worden kraanbanen voorzien, welke geplaatst zullen
worden op doorlopende betonnen consoles.
Vanwege de grote overlasten door stapeling van
monolieten (tot 210 kN/m²) op de vloerplaat, is speciale
aandacht vereist voor de fundering. Hier wordt
geopteerd voor een algemene funderingsplaat. Het
terrein dient voorbelast te worden om zettingen van
de definitieve constructie te minimaliseren. Voor een
correcte simulatie van de grondkarakteristieken werd
een voorafgaandelijke zettingsproef uitgevoerd.
Het kantoorgebouw wordt opgebouwd uit een betonnen
skeletstructuur. De cementeerinstallatie wordt
uitgevoerdals een stalen draagconstructie.
Gebruik van Scia Engineer
Een van de grote uitdagingen, waarbij Scia Engineer
een antwoord biedt, is het implementeren van een
grote reeks van belastingsgevallen en combinaties
volgens de Eurocode: gebruiksbelastingen in functie
van de bestemming van de ruimte, overlasten in de
bufferruimtes waarbij opslag volgens een willekeurig
patroon mogelijk dient te zijn, tal van kraanbanen
en rails voor manipulatie van de monolieten.
Daarenboven dient er, vanwege het nucleaire
karakter van het gebouw, gerekend te worden met
tal van extreme omstandigheden zoals extreme
sneeuwval, tornado’s en in het bijzonder aardbeving.
Voor de aardbevingsbelastingen zijn er met name
belastingspectra opgesteld door Technum die via Scia
geïmplementeerd werden.
