مقاوم سازی سازه در برابر انفجار

مقاوم سازی ساختمان ها در برابر انفجار

به منظور کاهش آسیب پذیری ساختمان های خاص در برابر تهدیدات نظامی مجموعه ای از اقدامات و تدابیر موسوم به پدافند غیرعامل در دستورکار قرار می گیرد. حفظ ایستایی و به حداقل رساندن خسارات و تلفات جانی ساختمانهای خاص و با اهمیت بالا در ساختمان­های کنترل فرماندهی و مراکز ارتباطات در واحدهای نظامی، مراکز صنعتی، مدیریت بحران و … از جمله اهداف پدافند غیرعامل تلقی می گردد. به عنوان نمونه ساختمان های کنترل و برق در واحدهای صنعتی که خرابی آنها منجر به وقفه طولانی مدت و تحمیل خسارات جانی و مالی عمده می شود، از جمله ساختمان های خاص، که باید در برابر انفجار مقاوم باشند، محسوب می گردند.

بالا بردن احتمال حفظ ایمنی جانی و بقای سازه ها و تاسیسات خاص، که ممکن است تحت حملات تسلیحاتی و نظامی قرار گیرند، از دو طریق قرارگیری در محل های دور از نقاط هدف احتمالی حملات و در نظر گرفتن تمهیدات مهندسی و تقویت سازه ها و تاسیسات محقق می گردد. راه حل دوم، یعنی طراحی و ساخت سازه های مقاوم در برابر انفجار با اصابت مستقیم و یا در فاصله نزدیک، موضوع مورد بحث در این بخش را تشکیل می دهد.

هر انفجار، بسته به مشخصات بمب یا مواد منفجره، عوارض و پیامدهایی را در پی دارد. به عنوان مثال انفجار یک بمب هسته ای آثاری مانند: تشعشعات حرارتی و هسته ای، پالس الکترومغناطیسی، موج انفجار، لرزش زمین، ترکش و پراکنده شدن گرد و غبار را به دنبال خواهد داشت. موج انفجار و آثار ناشی از انتشار موج در فضا پارامتر اصلی در محاسبات طراحی سازه های مقاوم در برابر انفجار محسوب میگردد. توجه به این نکته ضروری است که معمولا انفجار صنعتی یا تصادفی و غیر نظامی ماهیتی متفاوت از انفجارهای نظامی دارد. لذا جزییات طراحی برای این دو حالت متفاوت است.

 آثار ناشی از رخداد یک انفجار تابع پارامترهایی چون فاصله از محل انفجار، قدرت انفجار (تابعی از میزان مواد منفجره و بر مبنای واحد پوند TNT) و ارتفاع انفجار است. یک تفاوت اساسی در طراحی سازه های مقاوم در برابر انفجار، ماهیت ضربه ای نیروهای وارده به سازه است. در واقع در این حالت سازه باید نیروهای بسیار بزرگ را در زمان های بسیار کوتاه منتقل یا مستهلک نماید. این موضوع تاثیر بسزایی در تغییر رفتار ارتجاعی و غیرارتجاعی مصالح و المانها به همراه خواهد داشت.

بطور خلاصه روند مقاوم سازی سازه های مقاوم در برابر انفجار مراحل زیر را دربر می گیرد.

(۱) تعیین آثار پایه ای ناشی از انفجار شامل منحنی تاریخچه زمانی فشار انفجار و فشار دینامیکی انفجار، لرزش زمین و …؛

(۲) بارگذاری انفجار سازه شامل بارهای مستقیم موج انفجار بروی سازه های روی زمین و بارهای غیرمستقیم ناشی از موج انفجار بروی سازه های مدفون؛

(۳) تعیین مشخصات مصالح سازه ای و رفتار المانهای سازه ای تحت بار انفجار؛

(۴) انتخاب سیستم باربر سازه ای و انجام محاسبات طراحی؛

(۵) تحلیل دینامیکی سازه تحت بار انفجار (تحلیل تاریخچه-زمانی غیرخطی).

کنترل سازه ها در برابر انفجار

مقاوم سازی ساختمان های مهم در برابر انفجار

مقاوم سازی مخازن در برابر انفجار

مقاوم سازی اتاق کنترل در برابر انفجار