Insinyur uji Efek Api Pada Struktur Baja, Desain Pabrik Nuklir

Jurnal Secience -  Sepuluh tahun setelah 9 / 11, para peneliti di Universitas Purdue teruskan pekerjaan untuk mendapatkan struktur baja lebih aman seperti bangunan dan jembatan dan juga jenis yang muncul dari desain pembangkit listrik tenaga nuklir.

 "Saya ingin orang memahami bahwa dalam kurun waktu 10 tahun terakhir kita dalam keadaan tidak tenang," kata Amit Varma, seorang associate profesor Purdue taknik sipil. "Kami telah berkerja untuk menciptkan struktur yang lebih baik dan lebih aman dari struktur yang ada sekarang ini."

Para peneliti menggunakan sistem pemanasan kostom dan laboratorium khusu untuk pengujian balok besar dan komponen lainnya dan telah menciptaaka model yang dapat digunakan dalam desain untuk meningkatkan keselamatan dari bahaya kebakaran. 

Temuan baru ini dapat dilihat lebih rinci di dua makalah penelitian yang terbit di bilan ini sebagai bagaian dari masalah 9/11 khusus dari America Society of Civil Engineers Journal Structur. Penelitian ini dipimpin oleh Varma, mahasiswa doktor Lisa Choe dan mahasiswa pascasarjana emily wellman.

Data yang didapat akan digunakan untuk memperbaruhi kode desain untuk struktur baja dan untuk menguji serta memverifikasi sistim komputasi desain model bangunan.

Penelitian ini didanai oleh National Science Foundation, Departemen Perdagangan AS National Institute of Steel Constrction dan the American Iron and Steel Institute.

Kebakaran bangauan yang terjadi dapat menghasilkan suhu 1000 dearajad celcius, atau lebih dari 1.800 derajad fhrenheit, sehingga kekuatan baja akan turun  sekitar 40 % bila terkena suhu yang melebihi 500 derajad celcius.

Baja komponen dalam bangunan akan ditutupi dengan bahan fireproofing untuk melawan efek pemanasan ekstrim. "jadi udara didalam api bisa mencapai 1000 derajat, tetapi baja jika diisolasi mungkin bisa turun menjadi 500 derajat atau kurang dari itu." kata Varma. "Namun, setelah baja melampaui 600 derajat celcius akan ada beberapa masalah besar."

Para peneliti Purdue , merancang sebuah sistem terdiri dari pemanasan panel untuk mensimulasikan efek dari api. Sistem pemansa digunakan untuk menguji skala penuh kolom baja di Purdue Robert L and Terry L. Bowe Laboratory. Panel merupakan kumparan listrik seperti oven pemanggang roti raksasa, dan ditempatkan dekat dengan permukaan sampel yang sedang di uji. Sebagai sistem yang digunakan untuk mesimulasikan efek dari kebakaran

Wellman memimpin sebagian dari pekerjaan ini berfokus pada efek api dalam beton baja lantai bagunan dan koneksi ke gedung. Desain komposit adalah jenis yang paling umum dari sistem lantai yang digunakan dalam struktur baja.

"Kebijakan konvensional mengatakan kehadiran lantai beton meningkatkan ketahanan terhadap api, kami menemukan bahwa hal ini tidak elalu benar untuk skenario terburuk, kecuali jika anda berangkat untuk desain lantai khusus.

Tujuan penelitian ini adalah untuk mempelajari tepat apa yang terjadi pada hubungan antara balok baja lantai dan kolom bangunan serta panas ektrim penyebab balok melorot.

Penemuan ini di desain untuk menguji tipe baru dari desain pembangkit listrik tenaga nuklir. penelitian ini fokus pada pengujian struktur seperti yang digunakan dalam AP1000 westinghouse Electric Co standar desain PLTN. Bangunan ini terdiri dari sebuah kapal dinding baja bendungan dalam dan perisai radiasi luar yang terbuat menggunakan teknologi yang disebut baja beton komposit konstruksi. Alih-alih menggunakan beton bertulang yang lebih konvensional, yang diperkuat dengan batang baja, pendekatan baja beton menggunakan sanwich dari pelat baja yang diisi beton.

Desain baru ini dapat mengurangi biaya pembangunan PLTN dengan mempercepat waktu konstruksi. Metode konstruksi komposit pertama kali digunakan lebih dari satu abad lalu, tetapi tidak ada kode atau standar untuk digunakan dalam konstruksi PLTN, kata Varma.

Temuan terbaru ini telah menunjukkan desain withstands kekuatan seismik yang akan dihasilkan dari gempa bumi yang kuat. data juga menunjukkan metode konstruksi, juga disebut lapis baja konstruksi dapat digunakan untuk membuat struktur menahan serangan pesawat atau rudal.